交流穩(wěn)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(xiàng)測試很普遍。美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MILSTD461、462采用類似項(xiàng)目，但要求使用的噪聲模擬發(fā)生器的功率遠(yuǎn)大于前者。國內(nèi)也有類似標(biāo)準(zhǔn)，如GB4859－84中的50kHz～100MHz電源線傳導(dǎo)敏感度測試；GJB151－86，GJB152－86中的CS06項(xiàng)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(xiàng)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(fù)率，衰減振蕩波的特點(diǎn)是高幅值、低能量。對含有數(shù)字電路的產(chǎn)品，用矩形脈沖波較能說明對干擾的敏感程度。

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

EMC測試結(jié)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(guī)定限制值作為合格的門限判定點(diǎn)；前者一般采用定性方法來判定，即按產(chǎn)品在測試中的性能表現(xiàn)分類（以GB/T13926－92為例）：

a類：在產(chǎn)品性能指標(biāo)規(guī)范內(nèi)（允差度內(nèi)），性能正常；

b類：功能或性能暫時降低或喪失，但能自行恢復(fù)；

c類：功能或性能暫時降低或喪失，但需操作者干預(yù)或系統(tǒng)復(fù)位；

d類：因損壞而不可恢復(fù)的功能降低或喪失。

在這4類中，a類作為合格，d類作為不合格是毫無疑義的。對于b類與c類，合格的判定由廠家與用戶根據(jù)具體情況協(xié)商規(guī)定。自然，對此兩類所采取的技術(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(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的最大自由度原則。因?yàn)楸粶y設(shè)備種類繁多，差異大，因此很難為評定合格作出通用定量的規(guī)定。當(dāng)然，對于具體某一類產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)給出確定的評定標(biāo)準(zhǔn)。SJ/T1054194就體現(xiàn)了這個要求。GB/T3859.1－93中類似規(guī)定了變流器受擾類別，作為合格判定的依據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)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極限值的組合；

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

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極限值的組合。

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

對于有抗干擾功能要求的交流穩(wěn)壓電源在SJ/T10541中規(guī)定，除了應(yīng)保證能正常工作外，還應(yīng)在輸

出端給負(fù)載合適的敏感度門限；規(guī)定疊加在輸出電壓上的干擾殘壓的峰值不應(yīng)大于輸出電壓標(biāo)稱值的20％。這是該標(biāo)準(zhǔn)遵從標(biāo)準(zhǔn)的目的性原則，充分考慮交流穩(wěn)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(qū)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(shè)備提供足夠的EMI安全裕度，提高設(shè)備的抗擾度等級。根據(jù)GB6833.4規(guī)定，電子儀器對電源瞬態(tài)敏感度的要求是：應(yīng)能經(jīng)受標(biāo)稱源電壓變化量的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(guī)定以這個數(shù)值作為交流穩(wěn)壓電源在接受抗擾度試驗(yàn)時的輸出允許最高瞬態(tài)電壓值（敏感度門限）。此外，考慮到交流穩(wěn)壓電源要為電子儀器設(shè)備提供合適的交流電壓條件，SJ/T10541還規(guī)定在抗擾度試驗(yàn)時，交流穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對偏差（即輸出效應(yīng)）應(yīng)在其基準(zhǔn)條件（公差G）內(nèi)，以此作為是否性能降級的判定依據(jù)。這樣兩者結(jié)合，以科學(xué)、合理、實(shí)用、易操作方式，解決了在對交流穩(wěn)壓電源抗擾度性能進(jìn)行具體考核及合格評定時，無定量指標(biāo)為依據(jù)的難題。而一般標(biāo)準(zhǔn)則只籠統(tǒng)地以誤動作、性能下降或降級來作為考核及合格評定依據(jù)，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3個方面因素：方法、技術(shù)、設(shè)備。方法由測量原理和測試設(shè)備的使用方法兩者來確定，技術(shù)是為了得到正確的測試結(jié)果（較高的準(zhǔn)確度）而采取的一切測試手段，設(shè)備則是體現(xiàn)上述兩個因素為測試服務(wù)的一切技術(shù)裝置。這些都必須標(biāo)準(zhǔn)化，以保證測試具有重現(xiàn)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(yàn)室條件下進(jìn)行的試驗(yàn)臺法和在實(shí)際使用條件下進(jìn)行的現(xiàn)場法。要模擬現(xiàn)場可能碰到的所有干擾現(xiàn)象是不可能的，特別是現(xiàn)場法具有無法克服的局限性。但通過標(biāo)準(zhǔn)化的測試可以較全面地獲取被測設(shè)備EMC性能如何的信息。為此，國際上推薦首先采用試驗(yàn)臺法，除非無法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，一般不用現(xiàn)場法。

抗擾度測試主要方法是按照設(shè)備所處的電磁環(huán)境條件，結(jié)合用戶對設(shè)備采取的措施，選擇合適的嚴(yán)酷度等級，依照有關(guān)測試方法進(jìn)行測試，最后根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出的合格判決條件評定測試結(jié)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(shè)備的耦合方式、設(shè)備對電磁騷擾的敏感度以及用戶對工作現(xiàn)場的防護(hù)措施直接與嚴(yán)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(hù)條件決定了干擾的嚴(yán)酷度等級。GB/T13926.4具體規(guī)定了在電磁環(huán)境中與嚴(yán)酷度等級相對應(yīng)的設(shè)備工作下的電氣環(huán)境條件：

1級，具有良好保護(hù)的環(huán)境，如計(jì)算機(jī)房；

2級，受保護(hù)的環(huán)境，如工廠和電廠的控制室或終端室；

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

4級，嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境，如電站、未采取特殊安裝措施的工業(yè)過程設(shè)備、室外區(qū)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(shè)備的安裝條件與防護(hù)設(shè)施作如下分類（適用電涌）：

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

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