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电磁发射的试验方法详细介绍

发布时间:2020-06-30 17:52:31 阅读: 来源:铸铁厂家

编者按:关于对UPS的EMC的要求,是广大电源科技工作者所共同关心的问题。本刊从上期开始分次选登国家标准(报批稿)中的部分内容,以使从事这方面工作的科技工作者先睹为快。

本文引用地址:不间断电源设备(UPS)

第2部分:电磁兼容性(EMC)要求

附录A

(规范性附录)

电磁发射的试验方法

这些试验目的是测量由UPS产生且通过传导和辐射方式传播的电磁辐射电平。

本附录主要关注连续性电磁发射。

根据UPS的物理尺寸和功率额定值,对实际提供的UPS,制造厂可以选择最合适的试验场所和试验布置。

某些情况,例如多模块构成的系统,唯一的解决方法是在安装现场进行评估试验。因此,下述试验装置和方法,尽可能提供一般的规范,以适合大多数UPS。

A.1 测量设备

A.1.1 测量仪器

准峰值检波器接收机和平均值检波器接收机应符合GB/T6113.1。

注:也可以使用具有其它检波特性的测量仪器,只要能证明骚扰值的测量结果是相同的。为方便起见,特别在受试设备的工作频率在工作周期内显著变化时,应该尽量使用扫频接收机或频谱分析仪。

A.1.2 人工电源网络(AMN)

测量电源端子骚扰电压应使用在GB/T6113.1第10.3规定的50Ω/50μH的人工电源网络。

人工电源网络在横跨电源的测量点提供一个规定的射频阻抗,并同时为受试设备与电源线上的环境噪声提供隔离。

A.1.3 电压探头

UPS的输出以及由于UPS输入电流额定值过大而不能使用人工电源网络测量时,应使用按GB/T6113.1第11.2的要求和图10所示的电压探头。探头依次连接在每一线和所选择的参考地(金属平板、金属管)之间测量。

探头主要由一个耦合电容器和一个电阻构成,以使电网和地之间的总阻抗至少为1500Ω。电容器或保护测量接收机防止危险电流的任何其它器件对测量准确度的影响,均应小于ldB,或可以校准。

探头的接地线要求用低阻抗连接到参考地,连接线的长度不应小于最大测量频率波长的1/10(30MHz时大于1m),另外,频率低于3MHz时,连接线长度不超过10m。

A.1.4 天线

按GB/T6113.1第14条的要求。

A.2 受试设备的布置

A.2.1 这里没有特别的规定,在某种意义上而言,UPS的构成、安装、布置和操作符合常规应用。相互联系的接口电缆/负载/器件应至少与UPS各接口、端口中的一个相连接,在实际上,每根电缆线接一个习惯使用的典型装置。

根据最初的预试验结果,对于有多路相同类型接口的UPS,可能需要增加互连电缆/负载/器件。增加到某一根电缆对辐射的影响不大于2dB时为止,但是布置选择的原理和端口的负载情况应在试验报告中说明。

A.2.2 应根据各个设备的要求确定互连电缆的类型和长度,如果电缆长度可以变化,则应选取产生最大辐射的长度。

A.2.3 如果在试验时为了达到兼容性,使用了屏蔽电缆或专用电缆,那么,在说明书中应包括建议使用这种电缆的说明。

A.2.4 超过规定长度的电缆,应在电缆的中部进行捆扎,电缆线束的长度应为0.3m~0.4m。如果由于电缆太粗或太硬,或由于试验是在用户安装现场进行等原因不能捆扎时,则超长电缆的处置应在试验报告中明确说明。

A.2.5 为了保证试验的可重复性,任何一组结果都应附有关于电缆和受试设备方位的详细说明,如有使用条件的要求,则这些条件应在文件中予以规定,例如电缆长度,电缆类型,屏蔽和接地要求,这些条件应包括在说明书中。

A.2.6 当对一个与其它设备相互配合而构成一个系统的设备进行评估时,可用其它设备代替整个系统,或者使用模拟器进行评估。无论采用何种方法,都应注意保证受试设备与系统其它部分的影响或满足A.5.5所规定的环境噪声条件的模拟器的影响一起评估,用来代替实际设备的任何模拟器应能完全地体现接口的电特性和在某些情况下的机械特性,尤其是射频(RF)信号阻抗以及电缆的构造和类型。

注:本程序要求能够评估与其它制造厂的另外一些设备组合而构成一个系统的设备。

A.2.7 对于蓄电池外置的UPS,应尽可能地使?电池包括在试验方案之中,并按说明书安装。

若不可能,或者是由包括了蓄电池的其它设施供电时,则在试验报告中应对此作出说明。

A.2.8 交流输出应接电阻负载,并且可以调节,以获得被测UPS所需承担的有功功率。

A.2.9 受试设备相对于接地平面的位置应与实际使用中情况相符合,即落地式UPS应放在接地平面或放在紧贴接地平面的绝缘地板上(如木制地板),而台式UPS应放在非金属的桌子台面上。电源电缆和信号电缆相对于接地平面的走向应等效于实际使用情况,接地平面可以是金属的。

注:附录A5.3和A.8.1分别给出了端子电压测量,场强测量的特定的接地平面的要求。

A.3 最大发射布置的确定

应在预测试中寻找相对于限值的最大发射的频率,此时,UPS处于典型运行方式,并且电缆按常规位置放置,试验布置应能代表典型系统的配置情况。

应通过检测几个有针对性的频率上的骚扰,鉴别出最高的骚扰频率,以确保所找的频率为可能的最大骚扰频率,并由此确定相关的电缆、UPS配置和运行方式。

UPS的预试验方案按图A.4到A.11。UPS和外围设备的距离按照图示,为了找到最大值,只可改变电缆的方向和位置。

在本试验程序中,台式设备的电缆只在典型布置的范围内改变方向和位置。对落地式设备,电缆应按使用者安装时那样放置,且不再作进一步调整。对落地式设备,如果电缆的安装规定不清楚,或每一次的安装可能不一样,还应改变电缆方向和位置,使之达到产生最大发射值。

端子骚扰电压和骚扰场强的最终测量按A.5、A.6和A.7分别进行。

A.4 试验时设备的工作状态

UPS应在所设计的额定工作电压和典型的负载条件运行,负载可以是实际负载,也可以是模拟负载。无论是用试验程序还是用其它的测量方法,在试验UPS时,所有对发射有影响的元器件都必须处于工作状态,以保证所测到的是整个受试系统发射。并且,对任何一种UPS运行方式都必须用这种方式来试验。

A.5 电源端子骚扰电压的测量方法

A.5.1 测量接收机

使用附录A.1.1所述的准峰值检波器接收机和平均值检波器接收机进行试验。

A.5.2 人工电源网络(AMN)

应使用附录A.1.2所描述的人工电源网络。

将试验单元和人工电源网络相连,试验单元的摆放应使其边界与人工电源网络最近的表面之间的距离为0.8m。

制造商提供的电源软线,一般应为1m长,如果超过1m,则应将其超长部分来回折叠,折叠长度不超过0.4m。

如果制造商在安装说明书中对电源电缆另有规定,则应使用长度为1m的该类型电源电缆连接试验单元和人工电源网络。

按制造商在安装说明书中的规定布置试验单元,并连接电缆。

安全所需的接地线应接到人工电源网络的参考地上,除制造商提供接地线或另有规定外,该接地线应为1m长,其走向应平行于电源线,两线间隔不超过0.1m。

由制造商规定或提供的为了连接到相同的终端作为安全接地的其它接地线(例如EMC所需的接地线)也应一并连接到人工电源网络的参考地上。

从本地广播服务区域耦合过来的传导环境噪声可能使得在某些频率无法进行测量。此时,可以在人工电源网络与供电电源之间插入一个合适的附加的射频滤波器,或在屏蔽室内测量。构成该射频滤

波器的元件应封闭在一个金属屏蔽盒内。该金属屏蔽盒直接连接到测量系统参考地上。接上附加的射频滤波器后,人工电源网络的阻抗在测量频率仍应满足要求。

例外:

UPS的额定功率值超过人工电源网络的标称值时,则允许使用符合GB/T6113.1和图A.2所示的电压探头来测量电源端子骚扰电压。

这种情况下,电源的额定电流值应至少与所安装UPS的电流额定值相等,以尽可能地与现场供电电源的阻抗相匹配。

A.5.3 接地平面

如果受试设备不接地且是非落地式设备,则应放在距离面积至少为2m×2m的水平参考接地平面或垂直参考接地平面0.4m处,并应与其它不属于该试验单元的组成部分的任何金属面或接地平面保持0.8m的距离。如果在屏蔽室内进行测量,则上述0.4m距离可以是距屏蔽室任一侧壁的距离。

落地式设备遵守相同的规定,只是应该放在一块水平金属接地板上。接触的各点应和正常使用相一致,但不能与接地平面形成金属接触,参考接地平面应至少比试验单元的边框大0.5m,且最小尺寸为2m×2m。

应用尽可能短的导体将AMN参考接地点连接到参考接地平面上,导体长宽比小于3:l,或用螺栓固定到参考接地平面上。

A.5.4 传导发射测量的设备布置

按A.2的要求布置并运行UPS,台式和落地式设备的布置按图A.4~图A.9。

台式UPS应放置在高出地平面0.8m的非金属台上,它距与水平金属接地平面相连的垂直接地平面0.4m(见A.5.3)。

设计成台式或落地式两用的设备应按台式的布置来进行试验,除非典型安装为地面放置,并采用相应的布置。

那种设计在墙壁上安装使用的设备应按台式UPS的布置来进行试验,设备的方位应与正常工作时的情况相一致(即正常安装位置)。

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