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正文內(nèi)容

電磁兼容性emc設(shè)計方法及實(shí)驗(yàn)過程-文庫吧資料

2025-01-19 23:41本頁面
  

【正文】 )射頻信號發(fā)生器(帶寬 150KHz~ 230MHz, 有幅度調(diào)制功能,能手動或自動掃描,掃描點(diǎn)的留駐時間可以設(shè)定,輸出信號的幅度可自動控制)。 常州煒東屏安電子科技有限公司第 2頁由射頻場感應(yīng)所引起的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn) 嚴(yán)酷度等級的分類情況與 GB/,這里不重復(fù)。?為提高試驗(yàn)難度,試驗(yàn)中要用到 1KHz的正弦波進(jìn)行幅度調(diào)制,調(diào)制深度為80%。 試驗(yàn)要求和嚴(yán)酷度要求?試驗(yàn)的頻率范圍為 150KHz~ 80MHz。射頻場感應(yīng)所引起的傳導(dǎo)騷擾與射頻場輻射電磁騷擾恰成一對,相互補(bǔ)充,形成 150KHz~ 1000MHz全頻段抗擾度試驗(yàn)。 試驗(yàn)?zāi)康脑谕ǔG闆r下,被干擾設(shè)備的尺寸要比干擾波的波長短得多,相形之下,設(shè)備引線(包括電源線及其架空線的延伸、通信線和接口電纜線等)的長度則可能達(dá)到干擾波的幾個波長的長度(或更長)。常州煒東屏安電子科技有限公司第 1頁由射頻場感應(yīng)所引起的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn) 試驗(yàn)評述標(biāo)準(zhǔn)之所以用接觸放電作為放電的首選方式,是因?yàn)榻佑|放電的不確定因素較少;而且接觸放電有著極其陡峭的上升時間,使其包含了極其豐富的諧波成分,即使選擇比較低的試驗(yàn)電壓,仍能取得嚴(yán)格的考核結(jié)果。試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級試驗(yàn)嚴(yán)酷度等級有四級,對接觸放電分別為 2KV、 4KV、 6KV、 8KV; 對氣隙放電分別為 2KV、 4KV、 8KV、 15KV。后者是在用戶提出需要才進(jìn)行的一項(xiàng)試驗(yàn)。間接放電(對鄰近物體的放電,在標(biāo)準(zhǔn)中用對水平耦合板和垂直耦合板的放電來模擬),以接觸放電為唯一放電形式。放電方式放電有直接和間接兩種。線路中的電容代表人體的儲能電容,電阻代表人體在手握鑰匙和其他金屬工具時的人體電阻。常州煒東屏安電子科技有限公司靜電放電抗擾度試驗(yàn) (2)由放電而引起的近場電磁場變化,造成設(shè)備的誤動作。帶了電的人體,在與設(shè)備接觸過程中就可能對設(shè)備放電,靜電放電抗擾度試驗(yàn)?zāi)M了兩種情況: (1)設(shè)備操作人員直接觸摸設(shè)備時對設(shè)備的放電,和放電對設(shè)備工作的影響; (2)設(shè)備操作人員在觸摸鄰近設(shè)備時,對所關(guān)心這臺設(shè)備的影響。靜電放電抗擾度試驗(yàn)靜電放電抗擾度試驗(yàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)為 GB/( 等同于國際標(biāo)準(zhǔn) IEC6100042)。常州煒東屏安電子科技有限公司靜電放電抗擾度試驗(yàn) 而且由于設(shè)備是在線狀態(tài)(設(shè)備工作的狀態(tài))進(jìn)行試驗(yàn),必須要用到耦合 /去耦網(wǎng)絡(luò)。由于線路阻抗低,因此發(fā)生器的輸出阻抗也要求低。而且這種試驗(yàn)是在設(shè)備離線狀態(tài)(不工作狀態(tài))下進(jìn)行的。如高壓試驗(yàn)也提到雷擊試驗(yàn),這是做脈沖耐壓試驗(yàn),用的發(fā)生器是高電壓、高阻抗的。具體產(chǎn)品選用哪一級,一般由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)定。4級:受嚴(yán)重騷擾的環(huán)境,如民用架空線,未加保護(hù)的高壓變電所。2級:有一定保護(hù)的環(huán)境,如無強(qiáng)干擾的工廠。 驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級分為 4和 X級,電源線差模試驗(yàn)的 1級參數(shù)未給,其余各級分別為、 1KV、 2KV及待定。另外,注意試驗(yàn)電壓不要超出產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求,以免帶來不必要的損壞。?試驗(yàn)一般正 /負(fù)極性各做 5次。?試驗(yàn)速率每分鐘 1次,不宜太快,以便給保護(hù)器件有一個性能恢復(fù)的過程。 對于電源線路上的試驗(yàn),是通過耦合 /去耦網(wǎng)絡(luò)來完成的,下圖為單相試驗(yàn)電路例,有差模和共模試驗(yàn)的要求。10%): 4KVp發(fā)生器內(nèi)阻: 40Ω浪涌輸出極性:正 /負(fù) ~ 360186。常州煒東屏安電子科技有限公司第 3頁雷擊浪涌抗擾度試驗(yàn)短路輸出電流( 177。對綜合波發(fā)生器的基本要求:開路輸出電壓( 177。Fig14發(fā)生器的線路和波形要求見下圖: 浪涌發(fā)生器標(biāo)準(zhǔn)提到兩種浪涌發(fā)生器,分別模擬電源線和通信線的浪涌情況,由于線路阻抗不同,兩種浪涌的波形也不同。這兩種浪涌的共同特點(diǎn)是能量特別大(用能量作比較,靜電為皮焦耳級,脈沖群為毫焦耳級,雷擊浪涌則為幾百焦耳級,是前兩種干擾能量的百萬倍),但波形較緩(微秒級,而靜電與脈沖群是納秒級,甚至亞納秒級),重復(fù)頻率低。 試驗(yàn)?zāi)康淖匀唤绲睦讚簦ㄖ搁g接雷,如云層內(nèi)、云層間的雷擊,或鄰近物體遭到的雷擊)都可以在戶外架空線上感應(yīng)出浪涌電壓和電流。常州煒東屏安電子科技有限公司第 1頁雷擊浪涌抗擾度試驗(yàn) 試品選用哪一等級,由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)定。3級:無保護(hù)環(huán)境下的設(shè)備(如公用電網(wǎng)、工廠、變電站)。嚴(yán)酷度等級的大體分類是:1極:保護(hù)良好的環(huán)境(如計算機(jī)機(jī)房)。在信號線、控制線上試驗(yàn)時,分別取 (5KHz)、 (5KHz)、1KV(5KHz)、 2KV(5KHz)及待定。試驗(yàn)的嚴(yán)酷試等級試驗(yàn)等級分為 4和 X級。此外,還要提醒試驗(yàn)人員的是,不同的試驗(yàn)運(yùn)行程序,也可能影響試驗(yàn)結(jié)果,這是因?yàn)椴煌脑囼?yàn)運(yùn)行程序?qū)υ嚻方Y(jié)電容的充電情況也是不同的。除了試驗(yàn)配置的規(guī)范性外,還要注意每次試驗(yàn)時附在試品上的附加導(dǎo)線根數(shù)、及擺設(shè)放位置是否一致。為了保證試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性和可比性, 常州煒東屏安電子科技有限公司第 9頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn) 而且輻射強(qiáng)弱還和電源線與參考接地板的貼近程度有關(guān)(反映為線路與參考地之間的分布電容),線路離接地板近,分布電容大(容抗?。蓴_不易以輻射方式逸出;反之亦反。故試品受到的干擾實(shí)際上是傳導(dǎo)與輻射的結(jié)合。另外,由于脈沖群的單個脈沖前沿達(dá)到 5ns, 半寬達(dá)到 50ns, 說明其中含有極其豐富的諧波成分,幅度較大的頻率至少要達(dá)到 60MHz以上。通常試品只對其中一根線和一個極性的試驗(yàn)比較敏感??梢姴煌瑯?biāo)準(zhǔn)有不同規(guī)定,但都有相對較長的試驗(yàn)過程,以避免偶然性。因此,同時加脈沖也僅僅是一種試驗(yàn)形式而已,最終要由試驗(yàn)來下結(jié)論。當(dāng)然也可以把脈沖同時注入兩根線,甚至幾根線。為此,一些產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電源線上的試驗(yàn)是在線 — 地之間進(jìn)行,要求每一根線在一種試驗(yàn)電壓極性下做三次試驗(yàn),每次一分鐘,中間間隔一分鐘;一種極性做完,要換做另一種極性。脈沖群試驗(yàn)是利用干擾對線路結(jié)電容充電,當(dāng)其能量積累到一定程序,就可能引起線路(乃至系統(tǒng))出錯。?對信號線、控制線通過電容耦合夾來施加試驗(yàn)電壓。如果試驗(yàn)針對系統(tǒng)中的一臺設(shè)備(如試品 1)的抗擾度測試,則耦合夾與試品 1的距離保持不變,而將與試品 2的距離增到 5m以上(標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為長導(dǎo)線足以使線路上的脈沖損耗殆盡)。常州煒東屏安電子科技有限公司第 7頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn) ,耦合夾應(yīng)放在參考接地板上,耦合夾到接地板邊緣的最小尺寸為 。,除位于試品及試驗(yàn)儀器下方的參考 當(dāng)試品的電源線為不可拆卸時,而且長度超過 1m, 那么超長部分應(yīng)當(dāng)挽成直徑為 ,并行地放置在離參考地上方 ,試品與儀器之間的距離仍控制為 1m。同樣,試品如通過三芯電源進(jìn)線(單相,一根 L, 一根 N, 及一根電氣接地線),而未設(shè)專門接地線時,則此試品也不允許另外再設(shè)接地線來接地,而且試品的這根電氣接地線還必須經(jīng)受抗擾度試驗(yàn)。另外,試品應(yīng)按照制造商的安裝規(guī)范將接地電纜以盡最小的接地阻抗連接到參考接地板上(注意,不允許有額外的接地情況出現(xiàn))。 ),試品(或試驗(yàn)臺子)距參考接地板邊緣的最小尺寸滿足項(xiàng) 1( ) 的規(guī)定。 177。試驗(yàn)儀器用盡可能粗短的接地電纜和參考接地板連接,并要求在連接處的阻抗盡可能的小。參考接地板應(yīng)與實(shí)驗(yàn)室的保護(hù)地相連。接地板尺寸取決于試驗(yàn)儀器和試品,以及儀器與試品間所規(guī)定的接線距離( 1m)。其次,既然它是共模干擾試驗(yàn),試驗(yàn)人員在處理干擾時,一定要用針對共模干擾的措施,否則將達(dá)不到預(yù)定效果。明確脈沖性質(zhì)很重要:首先,與試驗(yàn)方法有關(guān)。 夾的兩端各有一個高壓同軸接頭,用最靠近試品這端的接頭通過同軸電纜與發(fā)生器連接。 用于信號線、控制線的試驗(yàn)。(2)電容耦合夾Fig10這表明脈沖群實(shí)際上是加在電源線與參考線之間,故電源線上的干擾是共模干擾。圖中可見,試驗(yàn)發(fā)生器來的信號電纜芯線通過可供選擇的耦合電容加到相應(yīng)電源線( L L L N及 PE) 上。 20%;輸出脈沖的極性:正 /負(fù);發(fā)生器與電源的關(guān)系:異步。 30% (50Ω 匹配時測 );脈沖持續(xù)時間(前沿 50%至后沿 50%): 5ns177。常州煒東屏安電子科技有限公司第 2頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn) 脈沖群發(fā)生器脈沖群發(fā)生器的基本線路和波形見下圖: 其特點(diǎn)是脈沖成群出現(xiàn),脈沖重復(fù)頻率較高,脈沖波形的上升時間短暫,但單個脈沖的能量較小,一般不會造成設(shè)備故障,但使設(shè)備產(chǎn)生誤動作的情況經(jīng)??梢姟k娍焖偎沧兠}沖群抗擾度試驗(yàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)為 GB/( 等同于國際標(biāo)準(zhǔn) IEC6100044)。但限值中對 C類設(shè)備的要求最嚴(yán),這與燈具設(shè)備使用的普遍性不無關(guān)系。D類是功率小于 600W的個人計算機(jī);計算機(jī)顯示器;以及電視接收機(jī)。B類是便攜式工具;以及非專用的電弧焊接設(shè)備。亦即,對任何周期性的非正弦波形的測量都可以用各次諧波的幅值和它們的相角測量來代替。有關(guān)諧波電流限制和測量的國家標(biāo)準(zhǔn)見 《 低壓電氣與電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值(設(shè)備每相輸入電流 ≤16 A)》( 該標(biāo)準(zhǔn)等同于國際標(biāo)準(zhǔn) IEC610032)。集膚效應(yīng)集膚效應(yīng)在電網(wǎng)頻率下的影響很小而被忽略,但在 7次以上諧波時將使集膚效應(yīng)趨于顯著,產(chǎn)生附加損耗而過熱,必要時應(yīng)采用多芯電纜來克服這個問題。使校正功率因數(shù)的電容器過載校正功率因數(shù)的電容器是用產(chǎn)生相位超前的電流來抵消感應(yīng)電動機(jī)等感性負(fù)載所產(chǎn)生的相位滯后的電流。第 2頁常州煒東屏安電子科技有限公司產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量斷路器的誤動作剩余電流斷路器(俗稱漏電斷路器)是根據(jù)測量相線和中線的電流之和來動作的,如果電流之和大于額定限值,斷路器就將切斷電流。正序和負(fù)序分量的共同作用可使電動機(jī)產(chǎn)生振動而降低電動機(jī)的使用壽命。4 、變壓器和感應(yīng)電動機(jī)的影響諧波電流要在變壓器的繞組和鐵芯上產(chǎn)生損耗。因此有人建議中線的截面應(yīng)當(dāng)加粗到相線的 1倍。線路中含有諧波電流時,特別是三次諧波的奇數(shù)倍,它們在中線上是相加的。即使三相不平衡時,也只有不平衡電流進(jìn)入中線。中線過熱在三相星形接法的電路中,每相間的相位差為 120186。第 1頁常州煒東屏安電子科技有限公司產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量過零噪聲有不少設(shè)備要求在電源電壓過零時接通設(shè)備,以便不產(chǎn)生瞬變過電壓,從而減少電磁干擾和對半導(dǎo)體器件的沖擊。解決的方法是敏感設(shè)備不能與產(chǎn)生諧波電流的設(shè)備共處在一條供電線路中,尤其不能處在諧波電流發(fā)生設(shè)備的后面,而應(yīng)當(dāng)在電源處口處關(guān)聯(lián)供電。諧波電流在低壓電網(wǎng)上可能引發(fā)的常見問題有:電壓畸變諧波電流在供電線路的阻抗上產(chǎn)生的壓降將引起線路端子電壓的畸變,特別是當(dāng)線路阻抗含有電抗成分時,電壓畸變將加劇。Fig7所有非線性負(fù)載都能產(chǎn)生諧波電流,尤其是開關(guān)電源、電子鎮(zhèn)流器、調(diào)速裝置、不間斷電源和鐵磁性設(shè)備等。第 2頁常州煒東屏安電子科技有限公司產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量 另外,使用時,吸收鉗電流互感器的一側(cè)應(yīng)朝對試品。吸收鉗由寬帶射頻電流變換器;寬帶射頻功率吸收體和試品引線阻抗穩(wěn)定器;及吸收套筒(鐵氧體,吸收同軸電纜表面的射頻電流)等三部分組成。 (dBuV)+a式中: V為干擾測量儀的讀數(shù)(電壓), dBuV; a為吸收鉗的校正系數(shù), dB。P0?試品的輻射功率為?最大測值的位置與被測頻率的半波長有關(guān),以 30MHz為例,半波長為 5m, 考慮吸收鉗及穩(wěn)定線路阻抗用濾波裝置的長度,該導(dǎo)線至少要 7m長。 試驗(yàn)布置 Fig5?試驗(yàn)在屏蔽室進(jìn)行。其前提是試品外形比較小巧,在這種情況下,標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為試品對外的輻射騷擾主要是通過電源線來進(jìn)行的。(測試頻率范圍 30至 300MHz) 電壓探頭電壓探頭由一個阻值至少為 的電阻和一個在測試頻率范圍內(nèi)( ~ 30MHz) 容抗值遠(yuǎn)小于電阻值的電容串聯(lián)組成。試品右側(cè)及下方的連線分別代表試品到負(fù)載(燈泡)及調(diào)光控制部分的負(fù)載線及控制線。 Fig4以照明設(shè)備的獨(dú)立式光控裝置為例(見 GB17743), 試驗(yàn)在屏蔽室里進(jìn)行。(測試頻率范圍 30MHz) 這種專用的干擾分析儀可一次測試四個規(guī)定頻點(diǎn)上的喀嚦聲情況。由儀器自動辨別脈沖的幅度、寬度和頻度,排除人為因素,使試驗(yàn)結(jié)果比較客觀。它的缺點(diǎn)是費(fèi)時、費(fèi)力,而且測試結(jié)果還和人的主觀因素有關(guān)。按標(biāo)準(zhǔn)要求,應(yīng)測試四個規(guī)定頻點(diǎn)。 第 1頁常州煒東屏安電子科技有限公司喀嚦聲騷擾要在規(guī)定頻率范圍內(nèi)測試 160KHz、 500KHz、 30MHz四點(diǎn),其細(xì)節(jié)規(guī)定不詳述,可參閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)一分鐘內(nèi)的喀嚦聲次數(shù)大于 30次時,喀嚦聲騷擾的限值將與連續(xù)騷擾相同;反之,當(dāng)喀嚦聲的次數(shù)不大于 5次時,其限值可放寬 44dB( 放寬到 100倍以上)。放寬的程度與脈沖的幅度、寬度及頻度有關(guān)。與連續(xù)騷擾相比,斷續(xù)騷
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