Kaip pasirinkti kvalifikuotą viršįtampių generatorių pagal IEC 61000-4-5, skirtą EMC viršįtampių atsparumo atitikties bandymams

Abstraktus
Viršįtampių generatorius IEC 61000-4-5 yra pagrindinė bandymo priemonė elektroninių gaminių viršįtampių atsparumui įvertinti. Jo veikimas tiesiogiai lemia EMC viršįtampių atsparumo bandymų rezultatų pagrįstumą ir yra pagrindinė pasaulinio elektromagnetinio suderinamumo sertifikavimo sąlyga. IEC 61000-4-5 standartas nustato išsamius techninius reikalavimus, įskaitant bandymų bangų formas, bandymų lygius, bandymų sąranką ir bandymų procedūras viršįtampių atsparumo bandymams, o jo atitikmuo Kinijoje yra GB/T 17626.5-2019. Sutelktas į pagrindines viršįtampių generatoriaus IEC 61000-4-5 technines specifikacijas ir kartu su... LISUN Šiame straipsnyje atliekama SG61000‑5 serijos viršįtampių generatoriaus gaminių atrankos analizė ir aprašomos šios itin integruotos, visiškai automatinės EMC bandymo įrangos techninės charakteristikos bei inžinerinis pritaikymas, suteikiant patikimą informaciją mokslinių tyrimų ir plėtros laboratorijoms bei trečiųjų šalių bandymų institutams renkantis viršįtampių bandymo prietaisus. 

Įvadas

Realioje elektros tinklo aplinkoje žaibo sukelti viršįtampiai ir didelės talpos indukcinių bei talpinių apkrovų perjungimo operacijos sukuria didelės energijos trumpalaikius trikdžius maitinimo linijose ir įrangos vidinėje instaliacijoje. Tokiems trumpalaikiams trikdžiams būdinga didelė įtampos amplitudė ir didžiulė energija, kuri gali lengvai pažeisti vidinius elektroninius komponentus, sukelti funkcinius sutrikimus ar net visiškai sugadinti įrangą. Norint įvertinti prietaisų atsparumą tokiems trikdžiams, reikalingi standartizuoti bandymo prietaisai, kurie atkurtų realias trikdžių sąlygas, o šiam modeliavimo bandymui skirta speciali bandymo įranga yra viršįtampių generatorius IEC 61000-4-5.

Geriausios LISUN SG61000‑5 serija žaibo viršįtampio generatorius, dar žinomas kaip žaibo viršįtampių atsparumo testeris, kombinuotų bangų generatorius, srovės viršįtampių generatorius, įtampos viršįtampių generatorius arba kombinuotas įtampos ir srovės viršįtampių generatorius, yra labai integruotas visiškai automatinis elektromagnetinio suderinamumo bandymo įrenginys. Jo pagrindinė funkcija yra imituoti didelės energijos trumpalaikius trukdžius, kuriuos sukelia natūrali žaibo indukcija ir didelės talpos indukcinių bei talpinių apkrovų perjungimas. Jis įvertina elektros ir elektroninės įrangos maitinimo prievadų ir vidinių prijungimo kabelių atsparumą tokiems trikdžiams ir suteikia standartizuotą bandymo aplinką įrangos elektromagnetinio atsparumo atitikčiai patikrinti. Šią prietaisų seriją plačiai naudoja gamintojai, mokslinių tyrimų ir plėtros centrai bei trečiųjų šalių bandymų laboratorijos tokiose pramonės šakose kaip LED apšvietimas, plataus vartojimo elektronika, nauja energija, komunikacijos ir pramonės valdymas. Tačiau rinkoje yra daug įvairių viršįtampių generatorių modelių. Daugelis įrenginių gali išvesti tik aukštos įtampos impulsus ir nevisiškai atitinka griežtus techninius reikalavimus, apibrėžtus viršįtampių generatoriui IEC 61000-4-5 dėl bangos formos tikslumo, išėjimo varžos ir sujungimo-atjungimo tinklų. Netinkamas pasirinkimas sukels nesertifikuojamus bandymo duomenis, sukels klaidingą produkto vertinimą ir sukels sertifikavimo nesėkmę bei rinkos riziką.

Viršįtampių generatorius SG61000-5

Pagrindiniai viršįtampių generatoriaus techniniai reikalavimai IEC 61000-4-5

Viršįtampių generatoriaus standartas IEC 61000-4-5 nustato aiškius privalomus bangos formos reikalavimus kombinuotų bangų generatoriams. Maitinimo prievadų bandymams daugiausia naudojama 1.2/50 μs atvirosios grandinės įtampos bangos forma ir 8/20 μs trumpojo jungimo srovės bangos forma, o ryšio signalų prievadams reikalinga 10/700 μs atvirosios grandinės įtampos bangos forma ir 5/320 μs trumpojo jungimo srovės bangos forma su leistinu ±20 % laiko parametro nuokrypiu. Standarte taip pat apibrėžiamos generatoriaus išėjimo varžos vertės: įtampos viršįtampių bandymams dažniausiai naudojamos 2 Ω ir 12 Ω, o ryšio linijų bandymams reikalinga 500 Ω išėjimo varža. Išėjimo varža tiesiogiai lemia, ar generatoriaus išėjimo įtampos ir srovės bangos formos esant skirtingoms apkrovos sąlygoms atitinka standartą.

Be bangos formos parametrų, viršįtampių generatoriaus IEC 61000-4-5 standartas apibrėžia išsamias sujungimo-atjungimo tinklų (CDN), viršįtampių poliškumo, fazių sinchronizacijos valdymo ir viršįtampių impulsų skaičiaus specifikacijas. Bandomojoje kintamosios srovės įrangoje viršįtampių impulsai turi būti sužadinami bet kuriuo fazės kampu nuo 0° iki 360°, esant tiek teigiamam, tiek neigiamam poliškumui, ir kiekvienam poliškumui turi būti tiekiamas nurodytas viršįtampių impulsų kiekis. Sujungimo-atjungimo tinklas sujungia viršįtampių trukdžius su bandomąja įranga, tuo pačiu neleisdamas viršįtampių energijai grįžti į išorinį elektros tinklą. Atitinkantis IEC 61000-4-5 reikalavimus viršįtampių generatorius negali atlikti viso bandymo be suderinto CDN. Įprasti aukštos įtampos impulsų šaltiniai gali generuoti aukštą įtampą, tačiau neturi standarte apibrėžtų kombinuotų bangų charakteristikų ir palaikančių CDN, todėl jų negalima naudoti oficialiam EMC viršįtampių atsparumo sertifikavimui. Įrangos veikimo metu reikalingas reguliarus metrologinis kalibravimas, siekiant išlaikyti ilgalaikį bangos formos atitikimą.

Techninių parametrų analizė LISUN SG61000‑5 viršįtampių generatorius

Geriausios LISUN SG61000-5 serijos viršįtampių generatorius visiškai atitinka viršįtampių generatoriams keliamus IEC 61000-4-5 reikalavimus. Jis pasižymi moduliniu mechaniniu dizainu, apimančiu atvirosios grandinės išėjimo įtampos lygius nuo 4.8 kV iki 30 kV, o maksimali trumpojo jungimo srovė yra 15 kA, todėl atitinka daugumą civilinės elektronikos gaminių ir pramonės įrangos bandymų lygio reikalavimų. Pasirinktuose šios serijos modeliuose integruoti įtampos ir srovės slopinimo zondai ir skaitmeninis osciloskopas. Operatoriai gali tiesiogiai stebėti išėjimo bangų formas realiuoju laiku LCD jutikliniame ekrane, neprijungdami papildomų išorinių matavimo prietaisų, o tai intuityviai patikrina viršįtampių bangų formos atitiktį, labai supaprastina bandymų darbo eigą ir sumažina periferinės įrangos sukeliamas matavimo paklaidas. Prietaisas veikia „Android“ jutiklinio valdymo operacinėje sistemoje ir palaiko konfigūruojamus viršįtampių skaičiavimus, poliškumo perjungimą, fazių sinchronizavimą ir asinchroninį bandymą vienfaziams ir trifaziams testuojamiems įrenginiams (DUT). Pasirinktinai galima įrengti išorinį CDN, kad būtų galima atlikti ryšio signalų linijų atsparumo viršįtampiams bandymus. Pagrindinių SG61000-5 modelių pagrindinės specifikacijos pateiktos toliau pateiktoje lentelėje.

Kalbant apie produkto pozicionavimą, SG61000‑5SB ir SG61000‑5 yra stalinio tipo įrenginiai, tinkami daugelio buitinių prietaisų, LED apšvietimo gaminių ir plataus vartojimo elektronikos gaminių ikiatitikties MTEP bandymams. SG61000‑5 modelyje yra įmontuotas osciloskopas, padedantis MTEP inžinieriams greitai patikrinti bangos formos kokybę. SG61000‑5H‑SP ir SG61000‑5H15‑SP yra spintelėje montuojamos aukštos įtampos versijos, skirtos naujos energijos gaminiams ir didelės galios pramoninei įrangai, palaikant atitinkamai 10 kV ir 15 kV aukšto lygio viršįtampių bandymus. SG61000‑5C yra specialiai sukurtas ryšio signalo linijų viršįtampių bandymams ir generuoja 10/700 μs ir 5/320 μs bangos formas. Be pagrindinio įrenginio, visa sistema gali būti papildomai aprūpinta PD‑E01 viršįtampių bandymo apsaugos įrenginiu, SG‑DESK viršįtampių bandymo stendu ir izoliaciniu transformatoriumi, kad būtų sukurta visavertė viršįtampių bandymų laboratorijos aplinka.

Viršįtampių generatoriaus pasirinkimo gairės pagal IEC 61000-4-5

Kai įmonės ir laboratorijos renkasi viršįtampių generatorių IEC 61000-4-5, maksimali išėjimo įtampa neturėtų būti vienintelis vertinimo kriterijus. Reikalingas išsamus vertinimas keliais aspektais. Pirma, vartotojai turi patvirtinti, kad prietaisas visiškai atitinka viršįtampių generatoriaus IEC 61000-4-5 apibrėžimą, patikrinti visą standartą atitinkančių kombinuotų bangų išėjimų rinkinį, patikrinti bangos formos laiko parametrus ir išėjimo varžos vertes bei peržiūrėti kalibravimo sertifikatus, siekiant užtikrinti, kad bangos formos nuokrypiai neviršytų leistinų nuokrypių. Antra, bandymo lygiai turi būti nustatomi pagal bandomąją įrangą. Įprastai plataus vartojimo elektronikai paprastai reikalingas maksimalus 6 kV bandymo lygis, o pramonės ir naujos energijos gaminiams gali reikėti 10 kV ar didesnės išėjimo vardinės vertės. Vartotojai turi atskirti maitinimo prievado bandymus ir ryšio signalo prievado bandymus, kur ryšio prievadams reikalinga 10/700 μs bangos formos galia.

Trečia, reikia įvertinti sujungimo-atjungimo tinklų konfigūraciją. CDN būna įmontuotų ir išorinių tipų ir turi atitikti bandomojo įrenginio fazių skaičių ir darbinę srovę; trifaziai CDN yra privalomi didelės galios trifazei įrangai. Ketvirta, turi būti patikrintos veikimo funkcijos. Fazių sinchronizacijos valdymas, poliškumo perjungimas ir reguliuojamas viršįtampių skaičius yra privalomos funkcijos, nurodytos standarte, o įmontuotas osciloskopas labai palengvina MTEP bandymus. Penkta, reikėtų apsvarstyti pagalbinius priedus. Viršįtampių bandymai priskiriami aukštos įtampos eksperimentams, o papildoma įranga, pvz., viršįtampių apsaugos įrenginiai, bandymų stendai ir izoliaciniai transformatoriai, pagerina bandymų saugą ir nuoseklumą. Taip pat reikia atsižvelgti į garantinį aptarnavimą, nes ilgalaikis stabilus laboratorijos veikimas priklauso nuo vėlesnio metrologinio kalibravimo, priežiūros ir techninės pagalbos.

SG61000-5 viršįtampių generatoriaus inžineriniai pritaikymai

LED apšvietimo pramonėje LISUN SG61000-5 viršįtampių generatorius (IEC 61000-4-5) yra skirtas LED šviestuvų ir LED tvarkyklių maitinimo šaltinių atsparumo viršįtampiams vertinimui. Jis imituoja žaibo viršįtampius elektros tinkle ir patikrina, ar lempos užšals, bus pažeistos arba suaktyvins klaidingą apsaugą dėl viršįtampio poveikio, pateikdamas bandymų duomenis aparatinės įrangos apsaugos grandinių optimizavimui. Buitiniams prietaisams ir plataus vartojimo elektronikai šis prietaisas atlieka išankstinę atitikties patikrą oro kondicionieriams, skalbimo mašinoms, maitinimo adapteriams ir kitiems gaminiams, kad iš anksto nustatytų viršįtampių atsparumo defektus ir sumažintų sertifikavimo nesėkmės riziką. Naujos energijos ir pramonės valdymo reikmėms aukštos įtampos modeliai atitinka aukštus fotovoltinių keitiklių ir pramoninių maitinimo šaltinių atsparumo viršįtampiams reikalavimus. Trečiųjų šalių bandymų laboratorijos naudoja... LISUN SG61000‑5 serijos viršįtampių generatorius pagal IEC 61000‑4‑5, skirtas oficialiems sertifikavimo bandymams, teikiantis reikalavimus atitinkančius bandymų duomenis, reikalingus CE, CB ir kitiems tarptautiniams sertifikatams palaikyti, ir padedantis gaminiams sklandžiai patekti į pasaulines rinkas.

Išvada

A Viršįtampių generatorius IEC 61000-4-5 yra pagrindinė įranga, skirta EMC viršįtampių atsparumo bandymams. Bangos formos tikslumas, išėjimo varža ir sujungimo-atjungimo tinklo konfigūracija tiesiogiai lemia, ar bandymo rezultatai galioja atitikties sertifikavimui. LISUN SG61000‑5 serijos žaibo viršįtampių generatorius yra labai integruotas, visiškai automatinis elektromagnetinio suderinamumo bandymo prietaisas. Jis imituoja žaibo ir apkrovos perjungimo sukeltus didelės energijos trumpalaikius trikdžius, įvertina elektros ir elektroninės įrangos maitinimo prievadų ir vidinių laidų atsparumą viršįtampiams ir užtikrina standartizuotą bandymo aplinką elektromagnetinio atsparumo atitikčiai įvertinti. Laboratorijos ir gamybos įmonės turi pasirinkti tinkamus modelius pagal bandymo objektus, bandymo lygius ir sertifikavimo reikalavimus. Taip pat reikėtų atkreipti dėmesį į pagalbinius bandymo priedus ir reguliarų metrologinį kalibravimą, siekiant užtikrinti tikslius ir patikimus viršįtampių atsparumo matavimo rezultatus ir padėti elektroniniams gaminiams gauti pasaulinį EMC atitikties sertifikatą.