Exigences de compatibilité électromagnétique et méthodes de test pour l'alimentation stabilisée en courant alternatif
1 Concepts de base
La compatibilité électromagnétique est un indice de qualité important pour les produits électriques et électroniques. On peut considérer que la qualité des produits est principalement composée de deux contenus majeurs : les normes de qualité et les indicateurs techniques. La première implique des normes générales, c'est-à-dire la CEI internationale, et les normes de base formulées par le pays en Chine ; ce dernier est la réglementation des fonctions du produit et ses exigences techniques. La compatibilité électromagnétique et les exigences de sécurité sont des normes de base. Aujourd'hui, EMC a formé un système complet à partir de normes de base, de normes communes, de normes de famille et de normes de produit. De plus, il existe une législation spéciale à cet effet au niveau international. Par exemple, l'Union européenne a formulé une réglementation stipulant qu'à partir du 1er janvier 1996, les produits électriques et électroniques doivent obtenir la certification de qualification de gestion de la basse tension (directive BT) et de gestion de la compatibilité électromagnétique (directive CEM) avant de pouvoir être vendus en le marché. Au fil des ans, de nouvelles normes CEM ont été officiellement publiées en Chine. Cependant, il convient de souligner que les normes CEI CEM pertinentes continueront d'être mises à niveau des versions préliminaires ou anciennes aux versions officielles, et les normes CEM nationales pertinentes seront également mises à jour et publiées en permanence, et la dernière version prévaudra pour les tests CEM pertinents. .
La soi-disant EMC est définie dans GB/T4365-1996 "Terminologie de compatibilité électromagnétique" comme : la capacité d'un appareil ou d'un système à fonctionner normalement dans son environnement électromagnétique sans causer de perturbations électromagnétiques inacceptables à quoi que ce soit dans l'environnement. Cette définition résume trois aspects. Premièrement, le caractère limitatif des perturbations électromagnétiques. Les perturbations électromagnétiques sont omniprésentes, mais elles peuvent être contraintes par des normes de qualité et leur nocivité peut être limitée par des moyens techniques. Cela signifie que la valeur limite de l'intensité des perturbations électromagnétiques émises doit être stipulée pour le produit afin d'assurer la qualification de l'environnement électromagnétique. Deuxièmement, l'immunité aux perturbations électromagnétiques. Cela signifie que le produit doit pouvoir fonctionner normalement dans l'environnement électromagnétique avec une intensité de perturbation électromagnétique spécifiée sans réduire son indice de performance. Troisièmement, la normalisation et la compatibilité de l'environnement électromagnétique. C'est-à-dire que prendre des mesures contre les perturbations électromagnétiques ne peut pas dégrader les performances de lui-même ou d'autres produits ou systèmes dans le même environnement électromagnétique, et ne peut coexister que de manière amicale et "pacifique". Par exemple, afin de réduire les interférences de conduction, un condensateur est connecté en parallèle entre la ligne de phase de l'alimentation de l'équipement et la ligne de masse. Pour l'équipement, la capacité du condensateur doit répondre aux exigences de valeur limite de la norme nationale pour le courant de fuite ; pour le système, il faut l'empêcher de devenir une source de couplage d'interférences du système et d'affecter le fonctionnement du système. Par conséquent, le test CEM du produit doit inclure deux aspects :
(1) Tester l'intensité des perturbations électromagnétiques qu'il envoie au monde extérieur pour confirmer s'il répond aux exigences de valeur limite stipulées dans les normes pertinentes ;
(2) Effectuez un test de sensibilité dans les conditions d'environnement électromagnétique de l'intensité de perturbation électromagnétique spécifiée pour confirmer si elle répond aux exigences d'immunité stipulées dans les normes pertinentes.
Ces deux aspects sont respectivement Interférence Electromagnétique ou Perturbation Electromagnétique et Immunité à une Perturbation dans le projet d'essai CEM ; le terme Susceptibili-ty était couramment utilisé dans ce dernier. L'apparition d'interférences électromagnétiques dépend de la force de la source d'interférence, de la méthode de couplage de l'interférence et de la sensibilité de l'équipement à l'interférence. Par conséquent, les exigences de performance et les méthodes d'essai pour la CEM dans les normes pertinentes ne sont pas seulement divisées en différents éléments selon différentes propriétés et types, mais également divisées en deux catégories selon les différentes méthodes de transmission des perturbations électromagnétiques : à savoir, les interférences conduites et rayonnées. ingérence. Le premier détecte principalement l'intensité et la plage de fréquences des harmoniques de puissance à fréquence industrielle et du bruit haute fréquence que l'équipement testé conduit vers l'extérieur via la ligne électrique ou la ligne de signal, qui appartient aux effets de champ proche et d'induction des perturbations électromagnétiques. Ce dernier détecte l'intensité et la plage de fréquences du bruit radioélectrique directement émis par l'appareil testé, qui vise principalement l'effet de champ lointain des perturbations électromagnétiques. Il convient de noter que ces dernières années, la communauté internationale a accordé une attention particulière aux deux aspects que sont les interférences harmoniques de l'alimentation électrique et les exigences d'immunité des équipements. Le premier implique les exigences de protection de l'environnement des réseaux électriques publics. Ce dernier est d'assurer la fiabilité de l'équipement ou du système. Pour cette raison, de nombreuses normes séparent également spécifiquement les exigences de contenu de courant harmonique de l'alimentation et l'immunité en tant que deux exigences techniques majeures du projet CEM, et les séparent en tant qu'éléments distincts. Il faut souligner que pour la société de l'information, la perte causée par le fonctionnement anormal des équipements informatiques est souvent difficile à mesurer en monnaie. Dans les conditions réalistes où il est impossible d'éviter complètement les perturbations électromagnétiques, il est particulièrement important d'améliorer l'immunité des produits dans les conditions d'environnement électromagnétique spécifiées.
Plus précisément, en plus de confirmer si les performances CEM du produit répondent aux exigences des normes nationales et industrielles lors des tests de routine d'éléments CEM spécifiques par le fabricant (selon les rapports de la littérature nationale et étrangère, aucune conception CEM sérieuse et aucun test approfondi n'ont été réalisé et suffisant Il est difficile de réussir le test CEM), et il peut également évaluer le degré d'influence des perturbations électromagnétiques externes sur le produit et l'efficacité des mesures de suppression associées, et connaître les raisons spécifiques (sources et voies d'action ) du produit endommagé par le test CEM afin d'adopter les mesures correspondantes. mesure. Par conséquent, la réalisation de tests CEM au stade initial de la conception et de la finalisation du produit est une tâche indispensable pour que les produits entrent dans la commercialisation. D'un autre point de vue, la compréhension des performances CEM des produits est un facteur important pour l'inspection des produits et l'approbation des produits par les utilisateurs. Tous ces éléments nécessitent une compréhension des exigences de performance EMC et des connaissances en matière de tests.
Le test CEM des produits d'alimentation a ses exigences spécifiques, qui sont déterminées par les fonctions de ce type de produit. Tout d'abord, le produit d'alimentation sert d'interface de puissance entre l'alimentation (généralement le secteur) et la charge qu'il dessert (généralement des équipements informatiques sensibles aux perturbations électromagnétiques). Sa fonction de base est de s'assurer que la charge connectée n'est pas affectée par le facteur de puissance. dysfonctionnement ou dommages dus à l'influence. De cette manière, les exigences CEM pour les produits d'alimentation sont naturellement plus élevées que pour les autres produits. L'exemple le plus typique ici est que la norme CEM des produits d'alimentation exige que la borne de source d'entrée et la borne de charge de sortie des produits d'alimentation soient testées respectivement pour les interférences conduites. De plus, si le produit d'alimentation est une partie indispensable du fonctionnement du système (tel qu'un onduleur) et que le produit est vendu en tant que produit général, le produit peut être soumis à un deuxième test CEM. La première fois consiste à tester les caractéristiques de performance CEM spécifiées dans les propres normes du produit ; la deuxième fois consiste à effectuer un test CEM systématique basé sur les avis des utilisateurs et le système auquel il appartient.
Un grand nombre d'études ont montré que les perturbations électromagnétiques provenant du secteur sont la plus importante et la pire des perturbations électromagnétiques. Tant que ce type d'interférence peut être résolu, le problème d'immunité sera fondamentalement résolu. Par conséquent, certaines personnes disent que les caractéristiques techniques de la société de l'information d'aujourd'hui sont "une machine, trois pièces", c'est-à-dire l'ordinateur et le matériel, les logiciels et les composants électriques. De cette manière, l'alimentation stabilisée en courant alternatif en tant qu'interface de puissance entre le secteur et les équipements électroniques, en particulier les équipements informatiques, devrait avoir une fonction de filtre de puissance efficace, au moins elle devrait avoir un effet significatif d'atténuation et de suppression des perturbations électromagnétiques. Ceci doit être considéré comme une fonction essentielle de l'alimentation en courant alternatif. Naturellement, pour une alimentation stabilisée en courant alternatif avec fonction anti-interférence, elle doit non seulement améliorer ses performances anti-interférence, mais également avoir les performances CEM des produits électroniques connectés à sa sortie et sensibles aux EMI, de manière à obtenir plus grande CEM* * Marge, il s'agit d'une exigence fonctionnelle majeure de l'alimentation régulée en courant alternatif anti-interférence avec la fonction de purifier le bruit d'interférence. C'est l'une des bases de la compilation SJ/T10541-94 "Conditions techniques générales pour l'alimentation stabilisée en courant alternatif anti-interférence".
D'autre part, certaines exigences similaires à EMC ont été reflétées dans les indicateurs de performance des produits d'alimentation. Par exemple, l'effet de tension de source de l'alimentation régulée en courant alternatif et les exigences de contenu harmonique relatif total de la tension de sortie. De plus, certains éléments CEM qui ne sont sensibles qu'aux équipements électroniques à faible courant, tels que les interférences de champ magnétique anti-fréquence de puissance, les décharges électrostatiques, les interférences de champ électromagnétique rayonné, etc., peuvent avoir peu d'impact sur les équipements électriques à haute puissance, de sorte qu'ils ne sont pas répertoriés comme nécessaires dans les éléments de test SJ/T10541-94. De cette manière, les exigences CEM pour les alimentations régulées en courant alternatif sont différentes de celles des autres produits électriques et électroniques.
2 Eléments de test CEM et exigences
Les exigences de test CEM sont divisées en 3 catégories selon l'utilisation du produit : à savoir, la catégorie **, la catégorie d'utilisation en environnement industriel et commercial et la catégorie d'utilisation en environnement civil et résidentiel. Les éléments de test, les exigences et les méthodes des deux derniers sont relativement cohérents, et la différence réside dans les exigences des indicateurs. La catégorie ** est assez différente des deux dernières catégories en raison de son utilisation particulière. De plus, en raison de la particularité d'utilisation, les équipements aéronautiques et marins ont les mêmes exigences élevées que les équipements militaires, et il existe des normes et spécifications générales internationales. En se basant sur les conditions d'utilisation des alimentations régulées en courant alternatif vendues sur le marché, cet article se concentre sur ces deux dernières catégories.
Compte tenu de l'attention croissante portée aux problèmes CEM dans la société, impliquant de nombreuses professions et produits, la CEI a traité les exigences CEM comme la norme de base de la CEI. Il s'agit des dernières normes de la série IEC61000. Cette norme a été considérée au niveau international comme une norme générale ayant la même importance que la norme nationale. L'une d'entre elles, IEC61000-4 "Testing Technology", est la norme de base pour guider les tests CEM. Étant donné que la technologie CEM est une nouvelle technologie complexe, multidisciplinaire et en constante évolution, les éléments de test, les exigences et les méthodes CEM pertinents sont également constamment révisés et améliorés. Par conséquent, de nombreux éléments d'IEC61000-4 n'ont pas encore été officiellement publiés et sont encore à l'état de projet. Afin de faciliter la compréhension de cet aspect de la connaissance par les lecteurs, nous présenterons les projets impliquant des alimentations régulées en courant alternatif et nous nous concentrerons sur les projets CEI adoptés par les normes nationales pertinentes.
