電磁發(fā)射的試驗方法詳細介紹

編者按：關于對UPS的EMC的要求，是廣大電源科技工作者所共同關心的問題。本刊從上期開始分次選登國家標準（報批稿）中的部分內(nèi)容，以使從事這方面工作的科技工作者先睹為快。

不間斷電源設備（UPS）

第2部分：電磁兼容性（EMC）要求

附錄A

（規(guī)范性附錄）

電磁發(fā)射的試驗方法

這些試驗目的是測量由UPS產(chǎn)生且通過傳導和輻射方式傳播的電磁輻射電平。

本附錄主要關注連續(xù)性電磁發(fā)射。

根據(jù)UPS的物理尺寸和功率額定值，對實際提供的UPS，制造廠可以選擇最合適的試驗場所和試驗布置。

某些情況，例如多模塊構成的系統(tǒng)，唯一的解決方法是在安裝現(xiàn)場進行評估試驗。因此，下述試驗裝置和方法，盡可能提供一般的規(guī)范，以適合大多數(shù)UPS。

A.1 測量設備

A.1.1 測量儀器

準峰值檢波器接收機和平均值檢波器接收機應符合GB/T6113.1。

注:也可以使用具有其它檢波特性的測量儀器，只要能證明騷擾值的測量結果是相同的。為方便起見，特別在受試設備的工作頻率在工作周期內(nèi)顯著變化時，應該盡量使用掃頻接收機或頻譜分析儀。

A.1.2 人工電源網(wǎng)絡（AMN）

測量電源端子騷擾電壓應使用在GB/T6113.1第10.3規(guī)定的50Ω／50μH的人工電源網(wǎng)絡。

人工電源網(wǎng)絡在橫跨電源的測量點提供一個規(guī)定的射頻阻抗，并同時為受試設備與電源線上的環(huán)境噪聲提供隔離。

A.1.3 電壓探頭

UPS的輸出以及由于UPS輸入電流額定值過大而不能使用人工電源網(wǎng)絡測量時，應使用按GB/T6113.1第11.2的要求和圖10所示的電壓探頭。探頭依次連接在每一線和所選擇的參考地（金屬平板、金屬管）之間測量。

探頭主要由一個耦合電容器和一個電阻構成，以使電網(wǎng)和地之間的總阻抗至少為1500Ω。電容器或保護測量接收機防止危險電流的任何其它器件對測量準確度的影響，均應小于ldB，或可以校準。

探頭的接地線要求用低阻抗連接到參考地，連接線的長度不應小于最大測量頻率波長的1/10(30MHz時大于1m)，另外，頻率低于3MHz時，連接線長度不超過10m。

A.1.4 天線

按GB/T6113.1第14條的要求。

A.2 受試設備的布置

A.2.1 這里沒有特別的規(guī)定，在某種意義上而言，UPS的構成、安裝、布置和操作符合常規(guī)應用。相互聯(lián)系的接口電纜／負載／器件應至少與UPS各接口、端口中的一個相連接，在實際上，每根電纜線接一個習慣使用的典型裝置。

根據(jù)最初的預試驗結果，對于有多路相同類型接口的UPS，可能需要增加互連電纜／負載／器件。增加到某一根電纜對輻射的影響不大于2dB時為止，但是布置選擇的原理和端口的負載情況應在試驗報告中說明。

A.2.2 應根據(jù)各個設備的要求確定互連電纜的類型和長度，如果電纜長度可以變化，則應選取產(chǎn)生最大輻射的長度。

A.2.3 如果在試驗時為了達到兼容性，使用了屏蔽電纜或專用電纜，那么，在說明書中應包括建議使用這種電纜的說明。

A.2.4 超過規(guī)定長度的電纜，應在電纜的中部進行捆扎，電纜線束的長度應為0.3m～0.4m。如果由于電纜太粗或太硬，或由于試驗是在用戶安裝現(xiàn)場進行等原因不能捆扎時，則超長電纜的處置應在試驗報告中明確說明。

A.2.5 為了保證試驗的可重復性，任何一組結果都應附有關于電纜和受試設備方位的詳細說明，如有使用條件的要求，則這些條件應在文件中予以規(guī)定，例如電纜長度，電纜類型，屏蔽和接地要求，這些條件應包括在說明書中。

A.2.6 當對一個與其它設備相互配合而構成一個系統(tǒng)的設備進行評估時，可用其它設備代替整個系統(tǒng)，或者使用模擬器進行評估。無論采用何種方法，都應注意保證受試設備與系統(tǒng)其它部分的影響或滿足A.5.5所規(guī)定的環(huán)境噪聲條件的模擬器的影響一起評估，用來代替實際設備的任何模擬器應能完全地體現(xiàn)接口的電特性和在某些情況下的機械特性，尤其是射頻（RF）信號阻抗以及電纜的構造和類型。

注：本程序要求能夠評估與其它制造廠的另外一些設備組合而構成一個系統(tǒng)的設備。

A.2.7 對于蓄電池外置的UPS，應盡可能地使?電池包括在試驗方案之中，并按說明書安裝。

若不可能，或者是由包括了蓄電池的其它設施供電時，則在試驗報告中應對此作出說明。

A.2.8 交流輸出應接電阻負載，并且可以調(diào)節(jié)，以獲得被測UPS所需承擔的有功功率。

A.2.9 受試設備相對于接地平面的位置應與實際使用中情況相符合，即落地式UPS應放在接地平面或放在緊貼接地平面的絕緣地板上（如木制地板），而臺式UPS應放在非金屬的桌子臺面上。電源電纜和信號電纜相對于接地平面的走向應等效于實際使用情況，接地平面可以是金屬的。

注：附錄A5.3和A.8.1分別給出了端子電壓測量，場強測量的特定的接地平面的要求。

A.3 最大發(fā)射布置的確定

應在預測試中尋找相對于限值的最大發(fā)射的頻率，此時，UPS處于典型運行方式，并且電纜按常規(guī)位置放置，試驗布置應能代表典型系統(tǒng)的配置情況。

應通過檢測幾個有針對性的頻率上的騷擾，鑒別出最高的騷擾頻率，以確保所找的頻率為可能的最大騷擾頻率，并由此確定相關的電纜、UPS配置和運行方式。

UPS的預試驗方案按圖A.4到A.11。UPS和外圍設備的距離按照圖示，為了找到最大值，只可改變電纜的方向和位置。

在本試驗程序中，臺式設備的電纜只在典型布置的范圍內(nèi)改變方向和位置。對落地式設備，電纜應按使用者安裝時那樣放置，且不再作進一步調(diào)整。對落地式設備，如果電纜的安裝規(guī)定不清楚，或每一次的安裝可能不一樣，還應改變電纜方向和位置，使之達到產(chǎn)生最大發(fā)射值。

端子騷擾電壓和騷擾場強的最終測量按A.5、A.6和A.7分別進行。

A.4 試驗時設備的工作狀態(tài)

UPS應在所設計的額定工作電壓和典型的負載條件運行，負載可以是實際負載，也可以是模擬負載。無論是用試驗程序還是用其它的測量方法，在試驗UPS時，所有對發(fā)射有影響的元器件都必須處于工作狀態(tài)，以保證所測到的是整個受試系統(tǒng)發(fā)射。并且，對任何一種UPS運行方式都必須用這種方式來試驗。

A.5 電源端子騷擾電壓的測量方法

A.5.1 測量接收機

使用附錄A.1.1所述的準峰值檢波器接收機和平均值檢波器接收機進行試驗。

A.5.2 人工電源網(wǎng)絡（AMN）

應使用附錄A.1.2所描述的人工電源網(wǎng)絡。

將試驗單元和人工電源網(wǎng)絡相連，試驗單元的擺放應使其邊界與人工電源網(wǎng)絡最近的表面之間的距離為0.8m。

制造商提供的電源軟線，一般應為1m長，如果超過1m，則應將其超長部分來回折疊，折疊長度不超過0.4m。

如果制造商在安裝說明書中對電源電纜另有規(guī)定,則應使用長度為1m的該類型電源電纜連接試驗單元和人工電源網(wǎng)絡。

按制造商在安裝說明書中的規(guī)定布置試驗單元,并連接電纜。

安全所需的接地線應接到人工電源網(wǎng)絡的參考地上,除制造商提供接地線或另有規(guī)定外，該接地線應為1m長，其走向應平行于電源線,兩線間隔不超過0.1m。

由制造商規(guī)定或提供的為了連接到相同的終端作為安全接地的其它接地線(例如EMC所需的接地線)也應一并連接到人工電源網(wǎng)絡的參考地上。

從本地廣播服務區(qū)域耦合過來的傳導環(huán)境噪聲可能使得在某些頻率無法進行測量。此時，可以在人工電源網(wǎng)絡與供電電源之間插入一個合適的附加的射頻濾波器，或在屏蔽室內(nèi)測量。構成該射頻濾

波器的元件應封閉在一個金屬屏蔽盒內(nèi)。該金屬屏蔽盒直接連接到測量系統(tǒng)參考地上。接上附加的射頻濾波器后，人工電源網(wǎng)絡的阻抗在測量頻率仍應滿足要求。

例外：

UPS的額定功率值超過人工電源網(wǎng)絡的標稱值時，則允許使用符合GB/T6113.1和圖A.2所示的電壓探頭來測量電源端子騷擾電壓。

這種情況下，電源的額定電流值應至少與所安裝UPS的電流額定值相等，以盡可能地與現(xiàn)場供電電源的阻抗相匹配。

A.5.3 接地平面

如果受試設備不接地且是非落地式設備，則應放在距離面積至少為2m×2m的水平參考接地平面或垂直參考接地平面0.4m處，并應與其它不屬于該試驗單元的組成部分的任何金屬面或接地平面保持0.8m的距離。如果在屏蔽室內(nèi)進行測量，則上述0.4m距離可以是距屏蔽室任一側壁的距離。

落地式設備遵守相同的規(guī)定，只是應該放在一塊水平金屬接地板上。接觸的各點應和正常使用相一致，但不能與接地平面形成金屬接觸，參考接地平面應至少比試驗單元的邊框大0.5m，且最小尺寸為2m×2m。

應用盡可能短的導體將AMN參考接地點連接到參考接地平面上，導體長寬比小于3：l，或用螺栓固定到參考接地平面上。

A.5.4 傳導發(fā)射測量的設備布置

按A.2的要求布置并運行UPS，臺式和落地式設備的布置按圖A.4～圖A.9。

臺式UPS應放置在高出地平面0.8m的非金屬臺上，它距與水平金屬接地平面相連的垂直接地平面0.4m（見A.5.3）。

設計成臺式或落地式兩用的設備應按臺式的布置來進行試驗，除非典型安裝為地面放置，并采用相應的布置。

那種設計在墻壁上安裝使用的設備應按臺式UPS的布置來進行試驗，設備的方位應與正常工作時的情況相一致(即正常安裝位置)。