نحوه انجام طراحی EMC منبع تغذیه تنظیم شده AC

چگونه می توان طراحی EMC منبع تغذیه تنظیم شده AC را انجام داد

عملکرد EMC یک نیاز شاخص مهم منبع تغذیه تنظیم شده AC است. بر اساس الزامات ارزش استفاده منبع تغذیه تنظیم‌شده AC، عملکرد EMC آن نه تنها باید با شاخص ایمنی سطح شدت بالاتر و حد تداخل الکترومغناطیسی واجد شرایط مطابقت داشته باشد، بلکه مهم‌تر از آن، باید برای بار آن (حساس به EMI). تجهیزات الکترونیکی) برای تامین حاشیه ایمنی کافی EMC. در این مقاله، همراه با الزامات عملکرد EMC محصول، الزامات مربوطه و روش‌های تست به تفصیل توضیح داده شده و نظرات شخصی ارائه می‌شود.

1 مفاهیم اساسی
سازگاری الکترومغناطیسی (ElectromagneTIcCompaTIbility که به آن EMC گفته می شود) یک شاخص کیفیت مهم محصولات الکتریکی و الکترونیکی است. می توان در نظر گرفت که کیفیت محصول عمدتاً از دو محتوای عمده تشکیل شده است: هنجارهای کیفیت و شاخص های فنی. اولی شامل هنجارهای عمومی، یعنی IEC بین المللی، و استانداردهای اساسی است که توسط کشور در چین تدوین شده است. دومی تنظیم عملکرد محصول و الزامات فنی آن است. الزامات سازگاری الکترومغناطیسی و ایمنی استانداردهای اساسی هستند. اکنون EMC یک سیستم کامل از استانداردهای اولیه، استانداردهای رایج، استانداردهای خانواده و استانداردهای محصول تشکیل داده است. علاوه بر این، قوانین خاصی برای این منظور در سطح بین المللی وجود دارد. به عنوان مثال، اتحادیه اروپا مقرراتی را تنظیم کرده است که مقرر می دارد از اول ژانویه 1996، محصولات الکتریکی و الکترونیکی باید گواهینامه صلاحیت مدیریت ولتاژ پایین (دستورالعمل LV) و مدیریت سازگاری الکترومغناطیسی (دستورالعمل EMC) را دریافت کنند. بازار. در طول سال ها، استانداردهای جدید EMC به طور رسمی در چین منتشر شده است. البته لازم به ذکر است که استانداردهای EMC مربوطه IEC از نسخه های پیش نویس یا قدیمی به نسخه های رسمی ارتقاء خواهند یافت و استانداردهای ملی EMC مربوطه نیز به طور مداوم به روز و منتشر خواهند شد و آخرین نسخه برای EMC مربوطه حاکم خواهد بود. تست ها

اصطلاح EMC در GB/T4365-1996 «اصطلاحات سازگاری الکترومغناطیسی» به این صورت تعریف می‌شود: توانایی یک دستگاه یا سیستم برای کار عادی در محیط الکترومغناطیسی خود بدون ایجاد اختلال الکترومغناطیسی غیرقابل قبول برای هر چیزی در محیط. این تعریف سه جنبه را خلاصه می کند. اول، محدودیت‌پذیری اختلال الکترومغناطیسی. اختلال الکترومغناطیسی در همه جا وجود دارد، اما می توان آن را با استانداردهای کیفیت محدود کرد و مضرات آن را می توان با ابزارهای فنی محدود کرد. این بدان معناست که مقدار حدی شدت اختلال الکترومغناطیسی ارسالی باید برای محصول مشخص شود تا از واجد شرایط بودن محیط الکترومغناطیسی اطمینان حاصل شود. دوم، مصونیت از اختلالات الکترومغناطیسی. این بدان معناست که محصول باید بتواند به طور معمول در محیط الکترومغناطیسی با شدت اختلال الکترومغناطیسی مشخص بدون کاهش شاخص عملکرد خود کار کند. سوم، استانداردسازی و سازگاری محیط الکترومغناطیسی. به این معنا که هرگونه اقدامی در برابر اختلالات الکترومغناطیسی نمی‌تواند عملکرد خود یا سایر محصولات یا سیستم‌ها را در همان محیط الکترومغناطیسی کاهش دهد و فقط می‌تواند به شیوه‌ای دوستانه «مسالم‌آمیز» همزیستی کند. به عنوان مثال، به منظور کاهش تداخل هدایت، یک خازن به صورت موازی بین خط فاز برق تجهیزات و خط زمین متصل می شود. برای تجهیزات، ظرفیت خازن باید الزامات مقدار حدی جریان نشتی در استاندارد ایمنی را برآورده کند. برای سیستم، باید از تبدیل شدن آن به یک منبع جفت کننده تداخل سیستم و تأثیر بر کار سیستم جلوگیری شود. بنابراین، آزمایش EMC محصول باید شامل دو جنبه باشد: (1) شدت اغتشاش الکترومغناطیسی را که به دنیای خارج ارسال می کند، آزمایش کنید تا تأیید کنید که آیا الزامات مقدار حدی تعیین شده در استانداردهای مربوطه را برآورده می کند یا خیر.

موارد و الزامات تست EMC
الزامات تست EMC با توجه به کاربرد محصول به 3 دسته تقسیم می شود: استفاده نظامی، استفاده از محیط صنعتی و تجاری و استفاده از محیط غیرنظامی و مسکونی. موارد آزمون، الزامات و روش های دو مورد اخیر نسبتاً سازگار هستند و تفاوت در الزامات شاخص ها نهفته است. مقوله نظامی به دلیل کاربرد خاصی که دارد با دو دسته اخیر کاملاً متفاوت است. علاوه بر این، تجهیزات هوانوردی و دریایی به دلیل کاربرد خاص، نیازهای بالایی مانند تجهیزات نظامی دارند و استانداردها و مشخصات عمومی بین المللی وجود دارد. بر اساس شرایط استفاده از منابع تغذیه تنظیم شده AC که در بازار به فروش می رسد، این مقاله بر دو دسته اخیر تمرکز دارد.

با توجه به توجه روزافزون به مسائل EMC در جامعه که شامل مشاغل و محصولات بسیاری می شود، IEC الزامات EMC را به عنوان استاندارد اولیه IEC در نظر گرفته است. این استاندارد معروف سری IEC61000 است. این استاندارد در سطح بین المللی به عنوان یک استاندارد مشترک با همان اهمیت استاندارد ایمنی در نظر گرفته شده است. یکی از آنها، IEC{1}} "Testing Technology"، استاندارد اساسی برای هدایت تست EMC است. از آنجایی که فناوری EMC یک فناوری جدید پیچیده، چند رشته‌ای و دائماً در حال تکامل است، موارد، الزامات و روش‌های تست EMC مربوطه نیز دائماً در حال تجدید نظر و بهبود هستند. بنابراین، بسیاری از موارد در IEC61000-4 هنوز به طور رسمی منتشر نشده اند و هنوز به صورت پیش نویس هستند. به منظور سهولت درک این دانش برای خوانندگان، ما پروژه‌های مربوط به منابع تغذیه تنظیم‌شده AC را معرفی می‌کنیم و بر پروژه‌های IEC که توسط استانداردهای ملی مربوطه اتخاذ شده‌اند تمرکز می‌کنیم.

شرایط و روش های تست EMC
آزمایش به سه عامل بستگی دارد: روش ها، تکنیک ها و تجهیزات. این روش بر اساس اصل اندازه گیری و استفاده از تجهیزات آزمایش تعیین می شود. این فناوری تمام روش‌های آزمایشی است که برای به دست آوردن نتایج آزمایش صحیح (دقت بالاتر) اتخاذ شده است و تجهیزات هر چیزی است که دو عامل فوق را برای انجام آزمایش منعکس می‌کند. دستگاه فنی همه اینها باید برای تضمین تکرارپذیری و اصالت تست ها استاندارد شوند.

شرایط تست EMC با روش تست تعیین می شود. روش‌های تست خاص به روش میز تست انجام شده در شرایط آزمایشگاهی و روش میدانی که در شرایط استفاده واقعی انجام می‌شود، تقسیم می‌شوند. شبیه سازی تمام پدیده های تداخلی که ممکن است در میدان با آن مواجه شوند غیرممکن است، به خصوص روش میدانی دارای محدودیت های غیر قابل حل است. با این حال، از طریق تست استاندارد، اطلاعات مربوط به عملکرد EMC دستگاه تحت آزمایش را می توان به طور جامع تری به دست آورد. به همین دلیل، توصیه بین المللی این است که ابتدا روش میز آزمایش را اتخاذ کنید، مگر اینکه در آزمایشگاه انجام نشود، معمولاً از روش میدانی استفاده نمی شود.

روش اصلی تست ایمنی، انتخاب سطح شدت مناسب با توجه به شرایط محیطی الکترومغناطیسی تجهیزات، همراه با اقدامات انجام شده توسط کاربر برای تجهیزات، تست بر اساس روش های تست مربوطه و در نهایت ارزیابی تست است. نتایج مطابق با شرایط قضاوت واجد شرایط پیشنهاد شده توسط استانداردهای محصول واجد شرایط بودن است. این تفاوت اصلی بین تست ایمنی و سایر آزمایشات است.

منبع اغتشاش الکترومغناطیسی در محیط الکترومغناطیسی، روش اتصال منبع اختلال الکترومغناطیسی به تجهیزات، حساسیت تجهیزات به اختلالات الکترومغناطیسی و اقدامات حفاظتی کاربر در محل کار ارتباط مستقیمی با سطح شدت دارد. یعنی محیط استفاده شکل تداخل را تعیین می کند و شرایط حفاظتی نصب میزان شدت تداخل را تعیین می کند. GB/T13926.4 به طور خاص شرایط محیط الکتریکی را تحت عملکرد تجهیزات مربوط به سطح شدت در محیط الکترومغناطیسی مشخص می کند:

سطح 1، با محیطی به خوبی محافظت شده، مانند اتاق کامپیوتر؛

سطح 2، محیط های محافظت شده مانند اتاق های کنترل یا اتاق های ترمینال کارخانه ها و نیروگاه ها.

سطح 3، محیط صنعتی معمولی، مانند دستگاه های فرآیند صنعتی، اتاق های رله نیروگاه ها و پست های فشار قوی در فضای باز.

سطح 4، محیط های صنعتی خشن، مانند نیروگاه ها، تجهیزات فرآیند صنعتی بدون اقدامات نصب خاص، مناطق بیرونی و غیره.

در IEC{0}}، منبع جهش گذرا سوئیچینگ برق یا گذر صاعقه ناشی از برخورد غیرمستقیم صاعقه است و شرایط نصب و تجهیزات حفاظتی تجهیزات به شرح زیر طبقه‌بندی می‌شوند (قابل استفاده در نوسان):

کلاس 0: محیط الکتریکی کاملاً محافظت شده با حفاظت اضافه ولتاژ اولیه و ثانویه، معمولاً در یک اتاق خاص، و ولتاژ افزایشی از 25 ولت تجاوز نمی کند.

رده 1: محیط الکتریکی با حفاظت محلی و حفاظت از اضافه ولتاژ اولیه، و ولتاژ افزایش بیش از 500 ولت نیست.

نوع 2: خط برق از خطوط دیگر جدا شده است، محیط الکتریکی با عایق کابل خوب، و ولتاژ افزایش بیش از 1 کیلو ولت نیست.

رده 3: محیط الکتریکی که در آن کابل های برق و کابل های سیگنال به صورت موازی قرار می گیرند و ولتاژ موج از 2 کیلو ولت تجاوز نمی کند.

دسته 4: خط اتصال در امتداد کابل برق در فضای باز گذاشته می شود و در محیط الکتریکی که در آن مدار الکترونیکی و مدار الکتریکی از کابل استفاده می کنند، ولتاژ افزایش از 4 کیلو ولت تجاوز نمی کند.

دسته 5: محیط الکتریکی که در آن وسایل الکترونیکی به کابل های مخابراتی و خطوط هوایی برق در مناطق غیر مسکونی متصل می شوند.

هیچ تست افزایشی برای دسته 0 وجود ندارد. محصولات منبع تغذیه عمومی در محیط الکتریکی کلاس 1 یا کلاس 2 هستند و سطح شدت را می توان به عنوان کلاس 1 یا کلاس 2 انتخاب کرد.