交流穩(wěn)壓電源的電磁兼容性要求與測試方法介紹
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2類:電源線與其它線路分離開,電纜隔離良好的電氣環(huán)境,電涌電壓不超過1kV;
3類:電源電纜與信號電纜并行敷設(shè)的電氣環(huán)境,電涌電壓不超過2kV;
4類:互連線象室外一樣沿著電源電纜敷設(shè),且電子線路和電氣線路均使用電纜的電氣環(huán)境,電涌電壓不超過4kV;
5類:非人口稠密區(qū)內(nèi)電子裝置聯(lián)接電訊電纜和架空電源線的電氣環(huán)境。
對0類不做電涌測試。一般電源產(chǎn)品處于1類或2類電氣環(huán)境,可選擇嚴(yán)酷度等級為1級或2級。
必須指出,把環(huán)境作為抗擾度測試的相關(guān)條件是抗擾度測試的重要特點。因為如果忽視這些相關(guān),不考慮裝置的應(yīng)用工作環(huán)境條件,而認為裝置應(yīng)該“獨立”,應(yīng)該適合于插入任何一種組合裝置(或系統(tǒng))中,就會由此產(chǎn)生所有被測裝置都必須接受全部項目的干擾試驗,并且要達到最高嚴(yán)酷度等級的錯誤結(jié)論。這不僅對要用的裝置造成過高的不合理的嚴(yán)格限制,而且還會因需要進行大量試驗而不得不承擔(dān)很大的經(jīng)濟負擔(dān)。
另外,抗擾度測試涉及到高壓信號,除了應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)安全規(guī)定外,還有必要在抗擾度實驗后再對設(shè)備進行安全測試。
對于交流穩(wěn)壓電源這類大功率電工產(chǎn)品,選取從市電導(dǎo)入的以高頻、高能為特征的抗擾度項目,并且選擇較其它電工、電子產(chǎn)品要高的嚴(yán)酷度等級,是必要的。
抗擾度測試的另一重要特點是對試驗發(fā)生器技術(shù)參數(shù)作出嚴(yán)格而明確的規(guī)定。為了對設(shè)備的抗擾度性能進行比較,就要有一種能產(chǎn)生比較一致并可重復(fù)再現(xiàn)的試驗裝置,這就是干擾模擬發(fā)生器。顯然必須規(guī)定發(fā)生器的輸出內(nèi)阻、輸出波形要求、開路電壓幅度與誤差;以保證試驗結(jié)果的一致,重復(fù)性好。否則,因不同被測設(shè)備源端阻抗不同,對發(fā)生器的阻抗匹配不同而無法使發(fā)生器在帶載下輸出波形或幅度相同。實際上,阻抗不匹配就是抑制電磁騷擾的一個有效手段。
交流穩(wěn)壓電源對外界(通過市電網(wǎng)絡(luò))的電磁騷擾測試項目有:諧波傳導(dǎo)干擾測試、高頻傳導(dǎo)干擾測試。
諧波傳導(dǎo)干擾測試是對設(shè)備的電源進線入端工頻電流諧波進行測試;測出40次以下各次電流諧波最大值,對三相電源還應(yīng)測試中線的電流諧波。在交流穩(wěn)壓電源性能項目中以源電流相對諧波含量來考核此項目。
交流穩(wěn)壓電源的傳導(dǎo)干擾試驗同其它電子產(chǎn)品一樣,可采用GB6833-86電子測量儀器電磁兼容性試驗規(guī)范(參照采用HP公司標(biāo)準(zhǔn)或GB9254-88信息技術(shù)設(shè)備的無線電干擾極限值和測量方法(等效采用CISPR221985)。高頻傳導(dǎo)干擾測試中一個重要測試裝置是要用人工電源網(wǎng)絡(luò)(ArtificialMainNetwork),在美國標(biāo)準(zhǔn)中則稱為電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(LineImpedanceStabilizationNetwork,LISN)。這是由于不同電力條件下,市電在不同設(shè)備電源輸入端呈現(xiàn)的高頻阻抗也不相同,為使測試結(jié)果反映真實情況,必須在受試設(shè)備與其電源端子間接入合乎要求的網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)既能使設(shè)備與電網(wǎng)間實現(xiàn)射頻隔離,又能為設(shè)備提供穩(wěn)定的高頻阻抗。人工電源網(wǎng)絡(luò)的支路數(shù)與供電系統(tǒng)的線路數(shù)相同,網(wǎng)絡(luò)與干擾測量儀之間的連接應(yīng)保證阻抗匹配(50Ω/50μH),對每根電源線分別進行測試,測量的是干擾電壓值。GJB152-86則推薦采用電流探頭法測量傳導(dǎo)干擾電流;其中在電源線與地之間并接10μF穿心電容器,作用與LISN相同。電流探頭法使用簡便,測量迅速,便于現(xiàn)場測試,較接近實際情況,可能今后測量以其為主。此外,軍標(biāo)采用峰值檢波器,GB9254采用準(zhǔn)峰值檢波器。
射頻輻射干擾測試較復(fù)雜,涉及到測試場地、天線、測試線路連接等測試問題。測試場地為野外開闊、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB。這種要求很難實現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)還推薦可以用電磁屏蔽室(還有如電波暗室等)作為替換。測試輻射場強時被測設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格按實際工作方式接線,電源線、信號線都不允許特意卷曲、收縮,以反映真實性。
總之,基于交流穩(wěn)壓電源使用價值要求,其EMC性能應(yīng)當(dāng)是:除了本身能達到較高嚴(yán)酷度等級的抗擾度指標(biāo)、合格的電磁干擾限制以及提供合適的交流電壓條件外,更重要的是要為其負載(對EMI敏感的電子儀器設(shè)備特別是信息技術(shù)設(shè)備),在較嚴(yán)酷電磁環(huán)境條件下工作,提供充足的EMC安全裕度。這不但是交流穩(wěn)壓電源的基本功能,而且也是對其的EMC要求及對其進行EMC測試的依據(jù)。
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