交流安定化電源のEMC設計の進め方
EMC 性能は、AC 安定化電源の重要な指標要件です。 AC 安定化電源の使用価値の要件に基づいて、その EMC 性能は、より高い重大度レベルのイミュニティ指数と認定された電磁干渉制限を満たすだけでなく、より重要なことに、その負荷 (影響を受けやすい) に対しても適合する必要があります。 EMI）。 電子機器など）に十分な EMC 安全マージンを提供します。 この文書では、製品の EMC 性能要件と合わせて、関連する要件と試験方法を詳細に説明し、個人的な意見を述べます。
1 基本的な概念
電磁両立性 (ElectromagneTIcCompaTIbility、EMC と呼ばれる) は、電気および電子製品の重要な品質指標です。 製品の品質は主に、品質基準と技術指標の2つの主要な内容から構成されていると考えられます。 前者には、一般規格である国際 IEC と中国の国が策定する基本規格が含まれます。 後者は、製品の機能とその技術的要件の規制です。 電磁両立性と安全要件は基本的な規格です。 現在、EMC は、基本規格、共通規格、ファミリー規格、製品規格からなる完全なシステムを形成しています。 さらに、国際的にはこの目的のための特別立法が存在します。 例えば、欧州連合は、1996 年 1 月 1 日から、電気・電子製品を販売する前に、低電圧管理 (LV 指令) および電磁両立性管理 (EMC 指令) の資格認証を取得する必要があることを規定した規制を策定しました。市場。 長年にわたって、新しい EMC 規格が中国で正式にリリースされてきました。 ただし、関連する IEC の EMC 規格はドラフトまたは古いバージョンから公式バージョンにアップグレードされ続け、関連する国内 EMC 規格も継続的に更新およびリリースされ、最新バージョンが関連する EMC に優先されることを指摘しておく必要があります。テスト。
いわゆる EMC は、GB/T4365-1996「電磁両立性用語」で、環境内のあらゆるものに許容できない電磁妨害を引き起こすことなく、デバイスまたはシステムが電磁環境で正常に動作する能力と定義されています。 この定義は 3 つの側面を要約しています。 まず、電磁妨害の制限性。 電磁障害は遍在していますが、品質基準によって制限され、その有害性は技術的手段によって制限できます。 これは、電磁環境が適格であることを保証するために、送信される電磁妨害の強度の制限値を製品に規定する必要があることを意味します。 第二に、電磁妨害に対する耐性。 これは、製品が、その性能指数を低下させることなく、指定された電磁妨害強度の電磁環境において正常に動作できる必要があることを意味します。 第三に、電磁環境の標準化と互換性。 つまり、電磁障害に対する何らかの対策を講じることは、同じ電磁環境下でそれ自体や他の製品やシステムの性能を低下させることはできず、友好的な「平和的」な方法でのみ共存することができます。 例えば、伝導干渉を低減するために、機器の電源相線と接地線との間にコンデンサが並列に接続されます。 機器の場合、コンデンサの容量は安全規格の漏れ電流の制限値要件を満たしている必要があります。 システムにとって、それがシステム干渉結合源となり、システムの動作に影響を与えることを防止する必要があります。 したがって、製品の EMC 試験には次の 2 つの側面が含まれる必要があります。 (1) 製品が外部に送信する電磁妨害の強度を試験し、関連する規格で規定されている制限値要件を満たしているかどうかを確認します。
EMC試験項目と要件
EMC テスト要件は、製品の用途に応じて、軍事用途、産業および商業環境での使用、民間および住宅環境での使用の 3 つのカテゴリに分類されます。 後者 2 つのテスト項目、要件、方法は比較的一貫していますが、違いは指標の要件にあります。 軍事カテゴリは、その特殊な用途のため、後の 2 つのカテゴリとはまったく異なります。 さらに、航空および船舶の機器には、用途の特殊性から軍事機器と同様の高い要件があり、国際的な一般規格および仕様が存在します。 この記事では、市販されている AC 安定化電源の使用条件に基づいて、後者の 2 つのカテゴリに焦点を当てます。
多くの専門家や製品が関与する社会における EMC 問題への注目の高まりを考慮して、IEC は EMC 要件を IEC の基本規格として扱いました。 これは有名な IEC61000 シリーズ規格です。 この規格は安全規格と同様に重要な国際共通規格として位置づけられています。 その 1 つである IEC61000-4「テスト技術」は、EMC テストをガイドするための基本規格です。 EMC 技術は複雑で複数の分野にまたがる、常に進化する新技術であるため、関連する EMC テスト項目、要件、および方法も常に改訂され、改善されています。 したがって、IEC61000-4 の多くの項目はまだ正式にリリースされておらず、まだ草案の段階にあります。 読者がこの知識を理解しやすくするために、交流安定化電源に関連するプロジェクトを紹介し、関連する国家規格で採用されている IEC プロジェクトに焦点を当てます。
EMC試験の条件と方法
テストは、方法、技術、機器という 3 つの要素に依存します。 この方法は、測定原理と試験装置の使用の両方によって決まります。 技術とは正しい検査結果（より高い精度）を得るために採用されるすべての検査方法であり、装置は上記の2つの要素を反映して検査に役立つすべてのものです。 技術的な装置。 テストの再現性と信頼性を保証するには、これらをすべて標準化する必要があります。
EMC 試験条件は試験方法によって決まります。 具体的な試験方法は、実験室条件下で実施されるテストベンチ法と、実際の使用条件下で実施されるフィールド法に分けられます。 フィールドで遭遇する可能性のあるすべての干渉現象をシミュレートすることは不可能であり、特にフィールド法には克服できない制限があります。 ただし、標準化されたテストを通じて、テスト対象デバイスの EMC 性能に関する情報をより包括的に取得できます。 このため、国際的にはまずテストベンチ法を採用することが推奨されており、実験室で実施できない場合を除き、フィールド法は一般的には使用されません。
イミュニティ試験の主な方法は、機器の電磁環境条件に応じて適切な厳しさレベルを選択し、機器に対してユーザーが講じた対策を組み合わせて、関連する試験方法に従って試験し、最終的に試験を評価することです。製品規格が提案する適格な判定条件に従った結果。 これが免疫試験と他の試験の主な違いです。
電磁環境における電磁妨害源、電磁妨害源と機器の結合方法、電磁妨害に対する機器の感度、作業現場でのユーザーの保護対策は、重大度レベルに直接関係します。 つまり、使用環境によって干渉の形態が決まり、設置の保護条件によって干渉の重大度が決まります。 GB/T13926.4 では、電磁環境の重大度レベルに対応する機器の動作時の電気環境条件を具体的に規定しています。
レベル 1、コンピューター室など、十分に保護された環境。
レベル 2、工場や発電所の制御室や端末室などの保護された環境。
レベル 3、産業プロセス装置、発電所の中継室、屋外高電圧変電所などの典型的な産業環境。
レベル 4、発電所、特別な設置措置のない産業プロセス装置、屋外エリアなどの過酷な産業環境。
IEC801-5では、サージの発生源は電源開閉過渡現象または間接落雷による雷過渡現象であり、機器の設置条件および保護設備は次のように分類されています（サージに適用）。
クラス 0: 一次および二次過電圧保護を備えた十分に保護された電気環境。通常は特別な部屋にあり、サージ電圧は 25V を超えません。
カテゴリ 1: 局所保護および一次過電圧保護を備えた電気環境。サージ電圧は 500V を超えません。
タイプ 2: 電力線が他の線から分離されており、ケーブル絶縁が良好な電気環境であり、サージ電圧が 1kV を超えない。
カテゴリ 3: 電源ケーブルと信号ケーブルが並行して敷設され、サージ電圧が 2kV を超えない電気環境。
カテゴリ 4: 相互接続線が屋外にあるため電源ケーブルに沿って敷設され、電子回路および電気回路がケーブルを使用する電気環境で、サージ電圧が 4kV を超えない。
カテゴリ 5: 電子機器が人口の少ない地域の通信ケーブルや架空送電線に接続される電気環境。
カテゴリ 0 にはサージ テストがありません。 一般的な電源製品はクラス 1 またはクラス 2 の電気環境にあり、重大度はクラス 1 またはクラス 2 から選択できます。
