交流穩壓電源的電磁兼容性要求與測試方法介紹

除此之外，國際上還有采用高頻尖峰噪聲敏感度測試。特別是日本，這項測試很普遍。美國軍用標準MILSTD461、462采用類(lèi)似項目，但要求使用的噪聲模擬發(fā)生器的功率遠大于前者。國內也有類(lèi)似標準，如GB4859－84中的50kHz～100MHz電源線(xiàn)傳導敏感度測試；GJB151－86，GJB152－86中的CS06項目，噪聲為矩形脈沖波。此外，GB6162－85（參照采用IEC255－4）則采用衰減振蕩波。SJ/T10541－94與SJ/T10542－94建議對這兩種方式任意選擇其中之一。該項目的目的同IEC61000－4－4。矩形脈沖波的特點(diǎn)是快速上升及低重復率，衰減振蕩波的特點(diǎn)是高幅值、低能量。對含有數字電路的產(chǎn)品，用矩形脈沖波較能說(shuō)明對干擾的敏感程度。

電磁干擾方面的項目有工頻諧波限制要求、傳導干擾與輻射干擾限制要求。SJ/Z9029.2－87（等效采用IEC555－2－1982）規定了設備在低壓供電系統中產(chǎn)生的諧波電流限制值要求。對于大功率半導體變流器，GB/T3859.2－93則用對不同變流裝置（按脈波數）規定最大功率容量（電源系統短路容量與變流器基波視在功率之比）來(lái)限制電流諧波。必須指出，電工、電子產(chǎn)品通過(guò)電源線(xiàn)向市電傳導電流諧波問(wèn)題已被認定是電力污染，而作為市電系統“環(huán)保”對象來(lái)處理，這方面的要求將日益強化。

EMC測試結果的判定，對抗擾度測試與對電磁干擾測試分別采用完全不同的方式。后者采用定量規定限制值作為合格的門(mén)限判定點(diǎn)；前者一般采用定性方法來(lái)判定，即按產(chǎn)品在測試中的性能表現分類(lèi)（以GB/T13926－92為例）：

a類(lèi)：在產(chǎn)品性能指標規范內（允差度內），性能正常；

b類(lèi)：功能或性能暫時(shí)降低或喪失，但能自行恢復；

c類(lèi)：功能或性能暫時(shí)降低或喪失，但需操作者干預或系統復位；

d類(lèi)：因損壞而不可恢復的功能降低或喪失。

在這4類(lèi)中，a類(lèi)作為合格，d類(lèi)作為不合格是毫無(wú)疑義的。對于b類(lèi)與c類(lèi)，合格的判定由廠(chǎng)家與用戶(hù)根據具體情況協(xié)商規定。自然，對此兩類(lèi)所采取的技術(shù)措施是不同的。似乎抗擾度測試的判定太松，其實(shí)是體現了標準的最大自由度原則。因為被測設備種類(lèi)繁多，差異大，因此很難為評定合格作出通用定量的規定。當然，對于具體某一類(lèi)產(chǎn)品應當給出確定的評定標準。SJ/T1054194就體現了這個(gè)要求。GB/T3859.1－93中類(lèi)似規定了變流器受擾類(lèi)別，作為合格判定的依據。該標準定義了3級，即：

F級：性能級，是指該變流器能承受而不降低性能的所有各種電擾動(dòng)極限值的組合；

T級：跳閘級，是指變流器能承受而不因保護器件動(dòng)作而中斷運行的所有各種電擾動(dòng)極限值的組合；可進(jìn)一步分為兩種情況：干擾過(guò)去后能自動(dòng)重合閘及不能自動(dòng)重合閘（要用手動(dòng)等方式）；

D級：損壞級，是指變流器能承受而不造成永久損壞的所有電擾動(dòng)極限值的組合。

顯然，這里的F級相當于a類(lèi)，D級相當于d類(lèi)，T級則包括b，c類(lèi)。

對于有抗干擾功能要求的交流穩壓電源在SJ/T10541中規定，除了應保證能正常工作外，還應在輸

出端給負載合適的敏感度門(mén)限；規定疊加在輸出電壓上的干擾殘壓的峰值不應大于輸出電壓標稱(chēng)值的20％。這是該標準遵從標準的目的性原則，充分考慮交流穩壓電源與其它電工、電子產(chǎn)品在使用功能要求上具有本質(zhì)的區別。即前者要為后者服務(wù)，前者也作為后者電源EMI的電力濾波器，目的是為對EMI敏感的設備提供足夠的EMI安全裕度，提高設備的抗擾度等級。根據GB6833.4規定，電子儀器對電源瞬態(tài)敏感度的要求是：應能經(jīng)受標稱(chēng)源電壓變化量的20％的瞬態(tài)電壓沖擊干擾而不致工作失常。為此，在SJ/T10541中規定以這個(gè)數值作為交流穩壓電源在接受抗擾度試驗時(shí)的輸出允許最高瞬態(tài)電壓值（敏感度門(mén)限）。此外，考慮到交流穩壓電源要為電子儀器設備提供合適的交流電壓條件，SJ/T10541還規定在抗擾度試驗時(shí)，交流穩壓電源輸出電壓的相對偏差（即輸出效應）應在其基準條件（公差G）內，以此作為是否性能降級的判定依據。這樣兩者結合，以科學(xué)、合理、實(shí)用、易操作方式，解決了在對交流穩壓電源抗擾度性能進(jìn)行具體考核及合格評定時(shí)，無(wú)定量指標為依據的難題。而一般標準則只籠統地以誤動(dòng)作、性能下降或降級來(lái)作為考核及合格評定依據，顯然，這種定性方法不易操作。

3EMC測試的條件與方法

測試依賴(lài)3個(gè)方面因素：方法、技術(shù)、設備。方法由測量原理和測試設備的使用方法兩者來(lái)確定，技術(shù)是為了得到正確的測試結果（較高的準確度）而采取的一切測試手段，設備則是體現上述兩個(gè)因素為測試服務(wù)的一切技術(shù)裝置。這些都必須標準化，以保證測試具有重現性和真實(shí)性。

EMC測試條件由測試方法決定。具體測試方法分為在實(shí)驗室條件下進(jìn)行的試驗臺法和在實(shí)際使用條件下進(jìn)行的現場(chǎng)法。要模擬現場(chǎng)可能碰到的所有干擾現象是不可能的，特別是現場(chǎng)法具有無(wú)法克服的局限性。但通過(guò)標準化的測試可以較全面地獲取被測設備EMC性能如何的信息。為此，國際上推薦首先采用試驗臺法，除非無(wú)法在實(shí)驗室進(jìn)行，一般不用現場(chǎng)法。

抗擾度測試主要方法是按照設備所處的電磁環(huán)境條件，結合用戶(hù)對設備采取的措施，選擇合適的嚴酷度等級，依照有關(guān)測試方法進(jìn)行測試，最后根據產(chǎn)品標準提出的合格判決條件評定測試結果是否合格。這是抗擾度測試與其它測試主要差異之處。

電磁環(huán)境中的電磁騷擾源、電磁騷擾源對設備的耦合方式、設備對電磁騷擾的敏感度以及用戶(hù)對工作現場(chǎng)的防護措施直接與嚴酷度等級相關(guān)。即使用環(huán)境決定了干擾的形式，安裝防護條件決定了干擾的嚴酷度等級。GB/T13926.4具體規定了在電磁環(huán)境中與嚴酷度等級相對應的設備工作下的電氣環(huán)境條件：

1級，具有良好保護的環(huán)境，如計算機房；

2級，受保護的環(huán)境，如工廠(chǎng)和電廠(chǎng)的控制室或終端室；

3級，典型的工業(yè)環(huán)境，如工業(yè)過(guò)程裝置、電廠(chǎng)和露天高壓變電所的繼電器房等場(chǎng)所；

4級，嚴酷的工業(yè)環(huán)境，如電站、未采取特殊安裝措施的工業(yè)過(guò)程設備、室外區域等。

IEC801－5中針對電涌的源為電力切換瞬變或間接雷擊的閃電瞬變，對設備的安裝條件與防護設施作如下分類(lèi)（適用電涌）：

0類(lèi)：保護良好的、有一次和二次過(guò)壓保護的電氣環(huán)境，通常處于特殊的房間內，電涌電壓不會(huì )超過(guò)25V；

1類(lèi)：局部保護的、有一次過(guò)壓保護的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過(guò)500V；