Persyaratan Kompatibilitas Elektromagnetik dan Metode Pengujian untuk Catu Daya Stabil AC
1 Konsep dasar
Kompatibilitas Elektromagnetik adalah indeks kualitas penting untuk produk listrik dan elektronik. Dapat dianggap bahwa kualitas produk terutama terdiri dari dua konten utama: norma kualitas dan indikator teknis. Yang pertama melibatkan norma-norma umum, yaitu IEC internasional, dan standar dasar yang dirumuskan oleh negara di Cina; yang terakhir adalah pengaturan fungsi produk dan persyaratan teknisnya. Kompatibilitas elektromagnetik dan persyaratan keamanan adalah standar dasar. Kini EMC telah membentuk sistem yang lengkap mulai dari standar dasar, standar umum, standar keluarga, dan standar produk. Selain itu, ada undang-undang khusus untuk tujuan ini secara internasional. Misalnya, Uni Eropa telah merumuskan peraturan yang menetapkan bahwa mulai 1 Januari 1996, produk listrik dan elektronik harus mendapatkan sertifikasi kualifikasi manajemen tegangan rendah (LV Directive) dan manajemen kompatibilitas elektromagnetik (EMC Directive) sebelum dapat dijual di pasar. Selama bertahun-tahun, standar EMC baru telah dirilis secara resmi di China. Namun, harus ditunjukkan bahwa standar EMC IEC yang relevan akan terus ditingkatkan dari draf atau versi lama ke versi resmi, dan standar EMC nasional yang relevan juga akan terus diperbarui dan dirilis, dan versi terbaru akan berlaku untuk pengujian EMC yang relevan .
Apa yang disebut EMC didefinisikan dalam GB/T4365-1996 "Terminologi Kompatibilitas Elektromagnetik" sebagai: kemampuan perangkat atau sistem untuk bekerja secara normal di lingkungan elektromagnetiknya tanpa menyebabkan gangguan elektromagnetik yang tidak dapat diterima terhadap apa pun di lingkungan tersebut. Definisi ini merangkum tiga aspek. Pertama, keterbatasan gangguan elektromagnetik. Gangguan elektromagnetik ada di mana-mana, tetapi dapat dibatasi oleh standar kualitas dan bahayanya dapat dibatasi dengan cara teknis. Ini berarti bahwa nilai batas intensitas gangguan elektromagnetik yang dikirim harus ditetapkan pada produk untuk memastikan bahwa lingkungan elektromagnetik memenuhi syarat. Kedua, kekebalan gangguan elektromagnetik. Artinya, produk harus dapat bekerja secara normal di lingkungan elektromagnetik dengan intensitas gangguan elektromagnetik tertentu tanpa mengurangi indeks kinerjanya. Ketiga, standardisasi dan kompatibilitas lingkungan elektromagnetik. Artinya, mengambil tindakan apa pun terhadap gangguan elektromagnetik tidak dapat menurunkan kinerja dirinya atau produk atau sistem lain dalam lingkungan elektromagnetik yang sama, dan hanya dapat hidup berdampingan dengan cara "damai" yang bersahabat. Misalnya, untuk mengurangi interferensi konduksi, sebuah kapasitor dihubungkan secara paralel antara garis fase catu daya peralatan dan garis arde. Untuk peralatan, kapasitas kapasitor harus memenuhi persyaratan nilai batas standar nasional untuk arus bocor; untuk sistem, itu harus dicegah agar tidak menjadi sumber penggandengan gangguan sistem dan memengaruhi kerja sistem. Oleh karena itu, uji EMC produk harus mencakup dua aspek:
(1) Menguji intensitas gangguan elektromagnetik yang dikirimkannya ke dunia luar untuk memastikan apakah memenuhi persyaratan nilai batas yang ditetapkan dalam standar yang relevan;
(2) Melakukan uji kepekaan di bawah kondisi lingkungan elektromagnetik dari intensitas gangguan elektromagnetik yang ditentukan untuk memastikan apakah memenuhi persyaratan kekebalan yang ditetapkan dalam standar yang relevan.
Kedua aspek tersebut masing-masing adalah Interferensi Elektromagnetik atau Gangguan Elektromagnetik dan Imunitas terhadap Gangguan pada proyek uji EMC; istilah Kerentanan umumnya digunakan pada yang terakhir. Terjadinya interferensi elektromagnetik bergantung pada kekuatan sumber interferensi, metode penggandengan interferensi, dan kepekaan peralatan terhadap interferensi. Oleh karena itu, persyaratan kinerja dan metode pengujian EMC dalam standar yang relevan tidak hanya dibagi menjadi item yang berbeda menurut sifat dan jenis yang berbeda, tetapi juga dibagi menjadi dua kategori menurut metode transmisi gangguan elektromagnetik yang berbeda: yaitu, interferensi yang dilakukan dan terpancar gangguan. Yang pertama terutama mendeteksi intensitas dan rentang frekuensi harmonik daya frekuensi daya dan kebisingan frekuensi tinggi yang dilakukan peralatan yang diuji keluar melalui saluran listrik atau saluran sinyal, yang termasuk dalam efek medan dekat dan medan induksi dari gangguan elektromagnetik. Yang terakhir mendeteksi intensitas dan rentang frekuensi kebisingan frekuensi radio yang dipancarkan langsung oleh perangkat yang diuji, yang terutama ditujukan untuk efek medan jauh dari gangguan elektromagnetik. Perlu dicatat bahwa dalam beberapa tahun terakhir, komunitas internasional telah memberikan perhatian khusus pada dua aspek gangguan harmonik catu daya dan persyaratan kekebalan peralatan. Yang pertama melibatkan persyaratan perlindungan lingkungan dari jaringan listrik publik. Yang terakhir adalah untuk memastikan keandalan peralatan atau sistem. Untuk alasan ini, banyak standar juga secara khusus memisahkan persyaratan konten arus harmonik catu daya dan kekebalan sebagai dua persyaratan teknis utama dari proyek EMC, dan memisahkannya sebagai item terpisah. Harus ditunjukkan bahwa bagi masyarakat informasi, kerugian yang disebabkan oleh pengoperasian peralatan teknologi informasi yang tidak normal seringkali sulit diukur dengan mata uang. Di bawah kondisi realistis yang tidak mungkin untuk sepenuhnya menghindari gangguan elektromagnetik, sangat penting untuk meningkatkan kekebalan produk di bawah kondisi lingkungan elektromagnetik yang ditentukan.
Khususnya, selain memastikan apakah kinerja EMC produk memenuhi persyaratan standar nasional dan industri dalam pengujian rutin item EMC tertentu oleh pabrikan (menurut laporan literatur dalam dan luar negeri, tidak ada desain EMC yang serius dan pengujian menyeluruh telah telah dilakukan dan cukup Sulit untuk lulus uji EMC), dan juga dapat mengevaluasi tingkat pengaruh gangguan elektromagnetik eksternal pada produk dan keefektifan tindakan pencegahan terkait, dan mencari tahu alasan spesifiknya (sumber dan jalur tindakan ) dari produk yang rusak oleh uji EMC untuk mengadopsi tindakan yang sesuai. ukuran. Oleh karena itu, melakukan pengujian EMC pada tahap awal desain dan finalisasi produk merupakan tugas yang sangat diperlukan bagi produk untuk memasuki komersialisasi. Dari perspektif lain, memahami kinerja EMC produk merupakan faktor penting untuk pemeriksaan komoditas dan persetujuan pengguna produk. Semua ini membutuhkan pemahaman tentang persyaratan kinerja EMC dan pengetahuan pengujian.
Uji EMC produk catu daya memiliki persyaratan khusus, yang ditentukan oleh fungsi produk jenis ini. Pertama-tama, produk catu daya digunakan sebagai antarmuka daya antara catu daya (umumnya listrik) dan beban yang dilayaninya (biasanya peralatan teknologi informasi yang peka terhadap gangguan elektromagnetik). Fungsi dasarnya adalah untuk memastikan bahwa beban yang terhubung tidak terpengaruh oleh faktor daya. malfungsi atau kerusakan karena pengaruh. Dengan cara ini, persyaratan EMC untuk produk catu daya secara alami lebih tinggi daripada produk lainnya. Contoh paling umum di sini adalah bahwa standar EMC dari produk catu daya mengharuskan terminal sumber input dan terminal beban output dari produk catu daya masing-masing harus diuji untuk interferensi yang dilakukan. Selain itu, jika produk catu daya merupakan bagian tak terpisahkan dari kerja sistem (seperti UPS), dan produk tersebut dijual sebagai produk umum, maka produk tersebut dapat menjalani uji EMC kedua. Pertama kali adalah menguji karakteristik kinerja EMC yang ditentukan dalam standar produk itu sendiri; kedua kalinya adalah melakukan tes EMC sistematis berdasarkan pendapat pengguna dan sistem yang dimilikinya.
Sejumlah besar penelitian telah menunjukkan bahwa gangguan elektromagnetik dari listrik adalah jenis gangguan elektromagnetik yang paling penting dan terburuk. Selama jenis gangguan ini dapat diatasi, masalah kekebalan pada dasarnya akan teratasi. Oleh karena itu, ada yang mengatakan bahwa ciri teknis masyarakat informasi saat ini adalah "satu mesin, tiga bagian", yaitu komputer dan perangkat keras, perangkat lunak, dan komponen listrik. Dengan cara ini, catu daya stabil AC sebagai antarmuka daya antara listrik dan peralatan elektronik, terutama peralatan teknologi informasi, harus memiliki fungsi filter daya yang efektif, setidaknya harus memiliki efek pelemahan dan penekanan yang signifikan terhadap gangguan elektromagnetik. Ini harus dianggap sebagai fungsi penting dari catu daya AC. Secara alami, untuk catu daya AC yang distabilkan dengan fungsi anti-interferensi, seharusnya tidak hanya meningkatkan kinerja anti-interferensinya, tetapi juga memiliki kinerja EMC produk elektronik yang terhubung ke outputnya dan peka terhadap EMI, sehingga diperoleh EMC* * Margin yang lebih besar, ini adalah persyaratan fungsional utama catu daya anti-interferensi AC yang diatur dengan fungsi memurnikan derau interferensi. Ini adalah salah satu dasar untuk menyusun SJ/T10541-94 "Kondisi Teknis Umum untuk Catu Daya Stabil AC Anti-interferensi".
Di sisi lain, beberapa persyaratan yang mirip dengan EMC telah tercermin dalam indikator kinerja produk catu daya. Misalnya, efek tegangan sumber dari catu daya yang diatur oleh AC dan persyaratan konten harmonik relatif total dari tegangan keluaran. Selain itu, beberapa item EMC yang hanya sensitif terhadap peralatan elektronik arus lemah, seperti interferensi medan magnet frekuensi anti-daya, pelepasan elektrostatis, interferensi medan elektromagnetik terpancar, dll., mungkin berdampak kecil pada peralatan listrik berdaya tinggi, sehingga mereka tidak tercantum sebagaimana diperlukan dalam item Tes SJ/T10541-94. Dengan cara ini, persyaratan EMC untuk catu daya yang diatur oleh AC berbeda dengan produk listrik dan elektronik lainnya.
2 Item dan persyaratan tes EMC
Persyaratan uji EMC dibagi menjadi 3 kategori menurut penggunaan produk yaitu, kategori **, kategori penggunaan lingkungan industri dan komersial, dan kategori penggunaan lingkungan sipil dan pemukiman. Item tes, persyaratan, dan metode dari dua yang terakhir relatif konsisten, dan perbedaannya terletak pada persyaratan indikator. Kategori ** sangat berbeda dari dua kategori terakhir karena penggunaannya yang khusus. Selain itu, karena kekhasan penggunaannya, peralatan penerbangan dan kelautan memiliki persyaratan tinggi yang sama dengan peralatan militer, dan terdapat standar dan spesifikasi umum internasional. Berdasarkan kondisi penggunaan catu daya teregulasi AC yang dijual di pasaran, artikel ini berfokus pada dua kategori terakhir.
Mengingat meningkatnya perhatian terhadap isu-isu EMC di masyarakat, melibatkan banyak profesi dan produk, IEC telah menjadikan persyaratan EMC sebagai standar dasar IEC. Ini adalah standar seri IEC61000 terbaru. Standar ini telah dianggap secara internasional sebagai standar umum yang sama pentingnya dengan standar nasional. Salah satunya, IEC61000-4 "Teknologi Pengujian", adalah standar dasar untuk memandu pengujian EMC. Karena teknologi EMC adalah teknologi baru yang kompleks, multi-disiplin, dan terus berkembang, item, persyaratan, dan metode pengujian EMC yang relevan juga terus direvisi dan ditingkatkan. Oleh karena itu, banyak item di IEC61000-4 yang belum dirilis secara resmi dan masih dalam bentuk draf. Untuk memudahkan pembaca memahami aspek pengetahuan ini, kami akan memperkenalkan proyek yang melibatkan catu daya yang diatur oleh AC, dan fokus pada proyek IEC yang diadopsi oleh standar nasional yang relevan.
