EMC測(cè)試要求根據(jù)產(chǎn)品用途分為軍事、工商環(huán)境、民用和居住環(huán)境三類。后兩個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的要求和方法相對(duì)一致,區(qū)別在于指標(biāo)要求。軍事類,由于其特殊性,與后兩類有很大的不同。此外,由于其特殊性,航空和船舶設(shè)備除了與軍事設(shè)備相同的高要求外,還有國(guó)際一般的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。根據(jù)市場(chǎng)上銷售的交流穩(wěn)壓電源的使用條件,本文重點(diǎn)介紹了后兩類。
鑒于社會(huì)對(duì)EMC問(wèn)題的日益關(guān)注,涉及到許多專業(yè)和產(chǎn)品,IEC將EMC要求作為IEC的基本標(biāo)準(zhǔn)。這是著名的IEC61000系列標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)已被視為國(guó)際上與安全標(biāo)準(zhǔn)同等重要的通用標(biāo)準(zhǔn)。IEC61000-4測(cè)試技術(shù)之一是指導(dǎo)EMC測(cè)試的基本標(biāo)準(zhǔn)。由于EMC技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù),涉及多個(gè)學(xué)科。新技術(shù)的不斷發(fā)展,EMC測(cè)試項(xiàng)目。要求和方法也在不斷修訂和改進(jìn)。因此,IEC61000-4中的許多項(xiàng)目尚未正式發(fā)布,仍在草案中。為了方便讀者了解這些知識(shí),我們介紹了與穩(wěn)壓電源溝通相關(guān)的項(xiàng)目,并重點(diǎn)介紹了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用的IEC項(xiàng)目。
IEC61000-4,全名《Electro magneTIc CompaTIbility for Electrical and Electronic EquipmentPart4:TesTIng and Measurement Techniques》,即《電氣和電子設(shè)備的電磁兼容性第4部分:測(cè)試技術(shù)》。其中列舉11個(gè)測(cè)試項(xiàng)目。與交流穩(wěn)壓電源標(biāo)準(zhǔn)SJ/T10541-94有關(guān)的項(xiàng)目與要求介紹如下:
IEC61000-4-4:Electricalfastransients(Burst)ImunityTest(電快速瞬變脈沖群)、SJ/T10541-94、SJ/T10542-94采用了這一標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目的目的是驗(yàn)證設(shè)備在承受切換瞬變(感性負(fù)載中斷、繼電器觸點(diǎn)跳開(kāi)等)時(shí)產(chǎn)生的各種瞬時(shí)干擾時(shí)的抗干擾性能。).其試驗(yàn)嚴(yán)重程度等級(jí)(電源輸入端干擾發(fā)生器(50ω內(nèi)阻)開(kāi)路輸出試驗(yàn)電壓)分別為1級(jí)、0.5kV;2級(jí)、1kV;3級(jí)、2kV;4級(jí)4kV。
IEC61000-4-5SurgetransintsimunityTest(電涌或浪涌)。這個(gè)內(nèi)容暫時(shí)在草案中。相關(guān)參考IE801-501-5及美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)IEStd58及對(duì)低電流E短路E開(kāi)啟E8(IEE8)。電子標(biāo)準(zhǔn)SJ/T10541-94及SJ/T10542-94引用了這方面的部分內(nèi)容。該項(xiàng)目的目的是驗(yàn)證設(shè)備在承受電力切換和雷電產(chǎn)生的高能電涌時(shí)的抗干擾性能。其嚴(yán)重程度分為同上,但干擾發(fā)生器的輸出為2ω,而50ω。發(fā)生器輸電路電壓×50μs(高阻負(fù)載)電波波波20μs(放電)。許多電工電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都列出了類似的測(cè)試要求。
此外,國(guó)際上還采用了高頻尖峰噪聲敏感性測(cè)試。特別是在日本,這種測(cè)試非常常見(jiàn)。美軍事標(biāo)準(zhǔn)MILSTD461.462采用類似項(xiàng)目,但噪聲模擬發(fā)生器的功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前者。國(guó)內(nèi)也有類似的標(biāo)準(zhǔn),如GB4859-8450kHz~100mHz電源線傳導(dǎo)敏感性測(cè)試;GJB151-86、GJB152-86CS06項(xiàng)目,噪聲為矩形脈沖波。此外,GB6162-85(參考IEC255-4)采用衰減振蕩波。
SJ/T10541-94和SJ/T10542-94建議選擇這兩種方法之一。該項(xiàng)目的目的與IEC61000-4-4相同。矩形脈沖波的特點(diǎn)是快速上升和低重復(fù)率,衰減振蕩波的特點(diǎn)是高值和低能量。對(duì)于含有數(shù)字電路的產(chǎn)品,矩形脈沖波可以解釋干擾的敏感性。
電磁干擾項(xiàng)目包括工頻諧波限制要求、傳導(dǎo)干擾和輻射干擾限制要求。SJ/Z9029.2-87(等效采用IEC555-2-1982)規(guī)定了設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的諧波電流限制值要求。對(duì)于大功率半導(dǎo)體變流器,GB/T3859.2-93限制了不同變流器(根據(jù)脈波數(shù))的最大功率容量(電源系統(tǒng)的短路容量與變流器的基波視為功率之比)的電流諧波。必須指出的是,電工電子產(chǎn)品通過(guò)電源線向市電傳導(dǎo)電流諧波問(wèn)題已被認(rèn)定為電力污染,作為市電系統(tǒng)的環(huán)保對(duì)象,這一要求將日益強(qiáng)化。
EMC測(cè)試結(jié)果的判斷方式與電磁干擾測(cè)試截然不同。后者以定量限制值為合格的門限判定點(diǎn);前者一般采用定性方法,即根據(jù)產(chǎn)品在測(cè)試中的性能進(jìn)行分類(以GB/T13926-92為例):
A類:在產(chǎn)品性能指標(biāo)規(guī)范(允差范圍內(nèi))內(nèi),性能正常;
b類:功能或性能暫時(shí)降低或喪失,但可自行恢復(fù);
c類:功能或性能暫時(shí)降低或喪失,但需要操作人員干預(yù)或系統(tǒng)復(fù)位;
d類:因損壞而不可恢復(fù)的功能減少或喪失。
在這四類中,a類是合格的,d類是不合格的,這無(wú)疑是毫無(wú)疑問(wèn)的。對(duì)于b類和c類,合格的判斷由廠家和用戶根據(jù)具體情況協(xié)商規(guī)定。自然,這兩類采取的技術(shù)措施是不同的。抗擾度測(cè)試的判斷似乎過(guò)于松散,實(shí)際上反映了標(biāo)準(zhǔn)的最大自由度原則。由于被測(cè)設(shè)備種類繁多,差異較大,很難對(duì)合格的評(píng)價(jià)作出一般定量的規(guī)定。當(dāng)然,對(duì)于特定類型的產(chǎn)品,應(yīng)該給出確定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。SJ10541.94反映了這一要求。GB/3859.1-93類似于變流器擾動(dòng)類別的規(guī)定,作為合格判斷的依據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)定義為三級(jí),即:
F級(jí):性能級(jí),是指變流器能承受但不降低性能的各種電擾動(dòng)極限值的組合;
T級(jí):跳閘級(jí)是指變流器能夠承受的各種電擾動(dòng)極限值的組合,不因保護(hù)裝置的運(yùn)行而中斷運(yùn)行;可進(jìn)一步分為兩種情況:干擾后自動(dòng)重合閘和不自動(dòng)重合閘(手動(dòng)等);
D級(jí):損壞級(jí)是指變流器能承受但不造成長(zhǎng)久損壞的所有電擾動(dòng)極限值的組合。
顯然,這里的F級(jí)相當(dāng)于a類,D級(jí)相當(dāng)于d類,T級(jí)則包括b、c類。
SJ/T10541中規(guī)定,對(duì)于具有抗干擾功能要求的交流穩(wěn)壓電源,除保證正常工作外,還應(yīng)在輸出端給予負(fù)載適當(dāng)?shù)拿舾卸乳T限;規(guī)定疊加在輸出電壓上的干擾殘壓峰值不得大于輸出電壓標(biāo)稱值的20%。這是標(biāo)準(zhǔn)的目的原則,充分考慮交流穩(wěn)壓電源與其他電工的使用功能要求。也就是說(shuō),前者應(yīng)該服務(wù)于后者,前者也是后者電源EMI的電力濾波器,旨在為對(duì)EMI敏感的設(shè)備提供足夠的EMI安全裕度,提高設(shè)備的抗干擾水平。根據(jù)GB6833.4的規(guī)定,電子儀器對(duì)電源瞬態(tài)敏感度的要求是能夠承受標(biāo)稱源電壓變化量的20%瞬態(tài)電壓沖擊干擾,避免工作異常。因此,SJ/T10541規(guī)定,該值作為交流穩(wěn)壓電源在接受抗干擾試驗(yàn)時(shí)的最高瞬態(tài)電壓值(敏感度門限)。
此外,EMC考慮到交流穩(wěn)壓電源應(yīng)為電子儀器設(shè)備提供適當(dāng)?shù)慕涣麟妷簵l件,SJ/T10541還規(guī)定,交流穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對(duì)偏差(即輸出效應(yīng))應(yīng)在其基準(zhǔn)條件(公差G)內(nèi)作為判斷是否性能降級(jí)的依據(jù)。這樣,兩者的結(jié)合以科學(xué)、合理、實(shí)用、易操作的方式解決了交流穩(wěn)壓電源抗擾性能具體評(píng)價(jià)和合格評(píng)價(jià)時(shí)無(wú)定量指標(biāo)的問(wèn)題。一般標(biāo)準(zhǔn)只以誤動(dòng)作、性能下降或降級(jí)作為評(píng)價(jià)和合格評(píng)價(jià)。
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