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【ror体育】监控用电力仪表的电磁兼容设计

产品时间:2021-07-03 00:09

简要描述:

1前言 电力行业常用的监控仪表与传统的电参量变送器比起,逐步向智能化、集成化、多功能化方向发展,并且在电磁兼容性能上也有很高的拒绝(EMS和EMI试验皆有涉及拒绝)。设计者如何自由选择必要的EMC设计方案,对产品设计的胜败起着决定性起到。本文就如何展开电力监控仪表的电磁兼容设计展开了综合阐释。 2 标准理解 2.1判断标准 融合重工业产品标准化标准,电力监控用电力仪表必须符合的EMS、EMI项目及评判等级闻图1。 2.2标准理解 阻碍一般来说分成持续阻碍和瞬态阻碍两类。...

详细介绍
本文摘要:1前言 电力行业常用的监控仪表与传统的电参量变送器比起,逐步向智能化、集成化、多功能化方向发展,并且在电磁兼容性能上也有很高的拒绝(EMS和EMI试验皆有涉及拒绝)。设计者如何自由选择必要的EMC设计方案,对产品设计的胜败起着决定性起到。本文就如何展开电力监控仪表的电磁兼容设计展开了综合阐释。 2 标准理解 2.1判断标准 融合重工业产品标准化标准,电力监控用电力仪表必须符合的EMS、EMI项目及评判等级闻图1。 2.2标准理解 阻碍一般来说分成持续阻碍和瞬态阻碍两类。

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1前言  电力行业常用的监控仪表与传统的电参量变送器比起,逐步向智能化、集成化、多功能化方向发展,并且在电磁兼容性能上也有很高的拒绝(EMS和EMI试验皆有涉及拒绝)。设计者如何自由选择必要的EMC设计方案,对产品设计的胜败起着决定性起到。本文就如何展开电力监控仪表的电磁兼容设计展开了综合阐释。

   2 标准理解  2.1判断标准  融合重工业产品标准化标准,电力监控用电力仪表必须符合的EMS、EMI项目及评判等级闻图1。  2.2标准理解  阻碍一般来说分成持续阻碍和瞬态阻碍两类。如广播电台、手机信号、步话机等归属于持续阻碍。

由于电源转换,电机制动器等导致电网的波动,此类阻碍我们称作瞬态阻碍。图1中瞬态阻碍包括:浪涌SURGE,静电ESD,电较慢脉冲群EFT/B,电压暂降、短时中断和电压变化DIPS;持续阻碍包括:传导敏感度CS,电磁辐射敏感度RS。  评判等级A所述的性能不减少,即阻碍产生后,硬件无伤害,阻碍产生过程中无死机、废黜、数据丢弃帧或误码率较高等问题,样子无阻碍产生到产品一样。

一般来说持续性的阻碍的评判等级皆使用此评判等级。瞬态阻碍为偶然性再次发生,且引发的电网阻碍时间不宽,故继续性能减少,也就是评判等级B。  2.3 EMS试验项目及阻碍实质分析  (1)浪涌SURGE:波形1.2/50s、8/20s,是一种脉冲宽度为几十个s的脉冲,是一种传导性阻碍,因其脉冲装载较强能量,故必须对所有功能端口做到适当程度的防水,否则不会引发内部电路元件的永久性软受损。

  (2)静电EMD:波形下降沿为0.7-1ns,是一种脉冲宽度为几十个ns的脉冲,因其峰值电压范围在数千平等主义万伏,故脉冲也具备一定的能量,需在端口做到防水。由于其下降沿很陡峭,故其装载的高频谐波很非常丰富,平均500MHz,所以静电在仪表所有露出的金属部件(包括端子,螺钉等)展开认识静电或孔缝(包括LED指示灯的开孔,各种风扇和仔细观察孔)时,或分别对水平耦合板和横向耦合板间接静电时,皆不会在静电点瞬时构成一个高频电场,通过空间对电路展开阻碍,这种阻碍是共模阻碍。因此,静电设计时应留意端口维护和空间高频辐射场两方面内容。

  (3)电较慢脉冲群EFT/B:波形下降沿为5ns,波形为数个周期脉冲串的人组,能量很低。阻碍的性质和静电一样是共模,阻碍路径既还包括传导也包括电磁辐射。

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  (4)传导敏感度CS:共模阻碍,阻碍频段从150KHz到80MHz。在展开项目试验时,其干扰信号源至仪表的线缆长度与阻碍频段(30MHz)对应的波长的1/4相提并论,故在产生阻碍电压的调制频率多达30MHz时,因趋肤效应,干扰信号主要以空间电磁辐射方式经常出现(高于30MHz时,主要还是以传导方式阻碍)。  (5)电磁辐射敏感度RS:共模阻碍,阻碍频段从80MHz到1GHz。

需注意,外扯的线缆当作接管天线,阻碍为电磁场的远场。  2.4 EMI试验项目及阻碍实质分析  EMI试验包括传导升空CE和电磁辐射升空RE。CE实地考察的频段为150KHz~30MHz,RE实地考察的频段为MHz~1GHz,一般来说按A类设备拒绝。对电力仪表而言,主要实地考察其内部电源(一般来说为开关电源)、晶振(还包括有源晶振和无源晶振)等主要侵扰源通过天线(由外扯线缆当作)构成的传导和电磁辐射,在设计时应特别注意对上述侵扰源的处置。

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  3 电磁兼容设计方法  3.1电磁兼容设计的基本思路  经常出现EMC问题,必需有干扰源,耦合路径及脆弱设备三要素,缺乏任何一个环节,皆无法包含EMC问题。因此,针对EMC问题,其设计就是针对三要素中的一个或几个采行技术措施,容许或避免其影响,基本思路可分成木栅和上言两类。木栅就是通过减少共模滤波器,使用光耦等隔绝或线缆套磁环等方式减少共模电阻Z;上言就是通过电容构成高频通路,将共模阻碍引进电阻更加较低的地(PE)或金属壳。一个EMC设计往往可以通过既木栅又疏的方式,在成本增加并不大的情况下,可取得较好的EMC性能。

  3.2 EMC解决问题手段  屏蔽、短路和滤波是EMC解决问题的三种手段。在下文中将详尽解释。  4原理图级设计  在确认仪表必须符合的电磁兼容项目及试验等级后,在原理图设计时就有适当对涉及试验项目展开设计,仅次于程度减少电磁兼容风险和节省项目研发时间。  4.1 端口设计  仪表的端口还包括电源端口及信号端口,在EMC测试项目中针对端口的试验还包括浪涌SURGE,静电ESD,电较慢脉冲群EFT/B,传导敏感度CS,传导升空CE,电压暂降、短时中断和电压变化DIPS。

因此在设计中不应遵循再行展开浪涌防水后展开隔绝/共模滤波的顺序展开。


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本文来源:ror体育-www.360chess.com

 


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