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平板式開關(guān)電源

電源 EMC 標(biāo)準(zhǔn)指南(技術(shù)應(yīng)用)

發(fā)布日期:2022-04-26 點(diǎn)擊率:62

EMC簡介:

       EMC 指電磁兼容性。如果電氣設(shè)備的供電是從連接到其他設(shè)備的分布式交流或直流電源(例如建筑物中的交流干線)獲取的,那么該設(shè)備對電源系統(tǒng)的影響程度必須減至最低;該設(shè)備的電磁輻射對其他設(shè)備的影響程度也必須減至最低。帶有高頻開關(guān)器件的電源必須采取特別措施把電磁干擾限制在國際認(rèn)可的范圍內(nèi)。通常來說,電子設(shè)備運(yùn)行時(shí)對其所在的環(huán)境產(chǎn)生的影響必須減至最低程度。干擾的限值由以下所述的國際標(biāo)準(zhǔn)所確定。

 

標(biāo)準(zhǔn)類型:

      1)通用標(biāo)準(zhǔn):

 

    在參考范圍內(nèi)符合特定基本標(biāo)準(zhǔn)的一類設(shè)備的最高標(biāo)準(zhǔn)。電源的當(dāng)前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為 EN61204-3: 2000。該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了直流或交流輸入不超過600V,直流輸出不超過 200V,功率不高于 30kW的電源的EMC要求。EN 指歐洲規(guī)范或歐洲標(biāo)準(zhǔn)。歐洲在指定電磁兼容性的標(biāo)準(zhǔn)和其他許多領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)方面是全球的先驅(qū),在全球范圍內(nèi)廣泛被采用,而且隨地區(qū)的不同而有所差異。

 

      2)基本標(biāo)準(zhǔn)列表:

    EN61204-3 中所引用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下:

 

    EN55022 和 EN55011。電源產(chǎn)生的傳導(dǎo)和輻射電磁干擾。該標(biāo)準(zhǔn)也稱為 CISPR22。在美國FCC 也有類似的標(biāo)準(zhǔn)。電磁干擾限值分為兩個(gè)級別,分別為 A 類和 B 類。B 類為通常所需的標(biāo)準(zhǔn),對電磁干擾允許的限值較低。

 

    EN61000-4-2。靜電放電抗擾度。

 

    EN61000-4-3。射頻電磁場輻射抗擾度。

 

    EN61000-4-4。電快速瞬變脈沖群抗擾度。

 

    EN61000-4-5。浪涌(沖擊)抗擾度。

 

    EN61000-4-6。射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度。

 

    EN61000-4-8。工頻磁場抗擾度。

 

    EN61000-4-11。電壓暫將、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度。

 

    EN61000-3-2。電流諧波標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。

 

    EN61000-3-3。電壓波動(dòng)和閃爍的限制。

 

      3)性能準(zhǔn)則:

    在抗干擾性測試中,有以下四種標(biāo)準(zhǔn)用于評估通過或失敗。

     A 類。測試不造成功能或性能的損失。

 

     B 類。暫時(shí)的功能或性能損失,可以自我恢復(fù)。

 

     C 類。功能或性能損失,需要干預(yù)以恢復(fù)。

 

     D 類。損害所造成的永久性功能或性能損失。該情況始終表示失敗。

 

                              

基本發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)

 

     EN55022(IT 設(shè)備)、EN55011(工業(yè)設(shè)備),以及 FCC A 類或 B 類(美國):

 

      傳導(dǎo)和輻射干擾限值。

      傳導(dǎo) EMI(電磁干擾)指電源耦合到輸入電源線的射頻能量。電源輸入整合了過濾電路以在必要情況下降低傳導(dǎo)干擾。射頻噪聲的測量范圍在 150kHz 和 30 MHz 之間,使用頻譜分析儀或?qū)S媒邮掌鬟M(jìn)行測量。

 

      輻射 EMI 是一種從電源附件以及輸入輸出連線上發(fā)射出的射頻能量,測量的頻率范圍為 30MHz 至 1000MHz。測量通常在“開放”的場地進(jìn)行,即一處露天的位置,其中的電視和無線電傳輸較弱,選擇作為射頻空白區(qū)。待測的設(shè)備放置在一塊較大空地中的木質(zhì)臺(tái)架上,距離連接了頻譜分析儀的相應(yīng)接收天線10 米遠(yuǎn)。

 

     EN61000-3-2

      對電源從交流主電源獲取的諧波電流進(jìn)行限制。該標(biāo)準(zhǔn)適用于額定功率超過 75W 但各相的輸入線電流不超過 16 安培的電源。

 

      無功率因數(shù)校正的電源從電源處獲得的電流的波形并不同于電壓的波形。這是因?yàn)樵谳斎腚妷焊哂陔娙萜麟妷簳r(shí),輸入儲(chǔ)能電容器只能進(jìn)行充電。從而,輸入電流在整個(gè)周期中只有一部分能流入電源,并且具有較高的峰值,從而產(chǎn)生輸入頻率的高次諧波電流。采用三相配電時(shí),不能有諧波電流,這樣才能保證零線電流為零。在不采用功率系數(shù)校正的情況下,如在辦公樓中使用大量個(gè)人電腦,則無法保證該情況,零線將被燒壞。當(dāng)今的大多數(shù)電源設(shè)備都已包含了功率系數(shù)校正電路,以確保較低的諧波電流。

 

     EN6100-3-3

      限制被測設(shè)備對輸入電源造成的電壓變化。該測試稱為電壓閃爍測試。

 

      盡管該情況通常不會(huì)對電源造成問題,某些類型的電氣設(shè)備,尤其是在過程控制領(lǐng)域,其負(fù)載狀態(tài)為固定或半隨機(jī)周期性的。這樣會(huì)導(dǎo)致電壓變化,影響電氣照明的亮度并導(dǎo)致閃爍。為了確定何種閃爍頻率對于人類最易造成干擾,進(jìn)行了一項(xiàng)調(diào)查,并且從而確定了在不同頻率下最大電壓變化百分比的曲線。最易造成干擾的頻率為每分鐘變化剛剛超過 1000 次,而曲線則反映出在該頻率下最小的百分比變化。每分鐘變化超過 1800 次時(shí),人眼不會(huì)注意到閃爍。

 

 

 

基本的抗干擾性標(biāo)準(zhǔn)

     EN61000-4-2

 

     使用 150pF 的模擬人體電容對靜電放電的抗擾性進(jìn)行測試。低濕度條件下在人造纖維的地毯上行走,人體可以積聚起數(shù)千伏的靜電。靜電可以釋放到電氣/電子設(shè)備中,從而設(shè)備需要對這類靜電放電具有免疫性,這非常重要。在電源運(yùn)行時(shí),將最高8kV的電壓,通過一個(gè)探針直接接觸釋放到外殼的不同位置,或者將最高15kV的電壓通過空氣放電。4kV 和 8kV 的測試級別較為常見。該測試適用于 B 類性能準(zhǔn)則。

 

     EN61000-4-3

  

     檢查80MHz 至 1000 MHz 的頻率范圍內(nèi)對入射射頻能量的抗干擾性,以及在 800 MHz 至 960 MHz 的頻率下進(jìn)行獨(dú)立的測試以模擬數(shù)字蜂窩電話傳輸?shù)男?yīng)。該測試在電波暗室中進(jìn)行,這是一個(gè)屏蔽的房間,在內(nèi)墻面上使用錐形的塑模來吸收射頻能量,從而不會(huì)出現(xiàn)回聲。載波器的場強(qiáng)為 10V/m。該測試適用于 A 類性能準(zhǔn)則。

 

     EN61000-4-4  

 

     測試各輸入線和接地之間依次相應(yīng)施加快速電壓瞬變時(shí)的影響。所施加電壓的峰值為 2kV,并且在 5 納秒中升至最大值,然后在 50 納秒內(nèi)回落為零。在 5kHz 的重復(fù)率下測試。該測試適用于 B 類性能準(zhǔn)則。

 

     EN61000-4-5

 

     模擬在輸入電源線上施加雷擊浪涌時(shí)的影響。浪涌電壓施加在各輸入線和接地之間、以及各輸入線之間。電源線到接地的峰值電壓通常為線到線之間所施加電壓的兩倍。測試電壓的典型值為 4kV 和 2kV。電壓的上升時(shí)間為 1.2 微秒,而下降時(shí)間為 50 毫秒。該測試適用于B類性能準(zhǔn)則。

 

 

     EN61000-4-6

 

     測試通過接地回路傳導(dǎo)耦合到輸入線上的傳導(dǎo)射頻能量的影響。在 10Vrms 的幅值下,頻率范圍為 150kHz 至 80MHz,并且頻率以 1% 的步進(jìn)上升。載波器在 1 kHz下幅度調(diào)制為 80%。該測試適用于 B 類性能準(zhǔn)則。

 

     EN61000-4-8

 

     工頻磁場的電磁兼容性、測試與測量方法。準(zhǔn)則 A,在 50 Hz 下使用亥姆霍茲線圈,每米為 30 安培 (rms)。

 

     EN6100-4-11

 

     僅檢查輸入電壓驟降對交流輸入電源的影響。測試分三個(gè)不同等級,分別為 0.5 個(gè)周期的 30% 壓降、5 個(gè)周期的 60% 壓降,以及 250 個(gè)周期的 95% 壓降。對于第一項(xiàng)測試,設(shè)備應(yīng)能持續(xù)工作,輸出電壓不發(fā)生變化,因?yàn)榇蠖鄶?shù)設(shè)備都具有一個(gè)周期的保持時(shí)間,在 50Hz 下對應(yīng)為 20 毫秒。其他兩項(xiàng)測試將導(dǎo)致輸出電壓降低或消失,并且可能需要進(jìn)行干預(yù)來恢復(fù)輸出。設(shè)備在測試過程中不應(yīng)損壞。該測試適用于 B 和 C 類準(zhǔn)則。

 

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