Hoe selecteer je een gekwalificeerde overspanningsbeveiligingsgenerator volgens IEC 61000‑4‑5 voor EMC-overspanningsimmuniteitstesten?

Abstract
Een overspanningsgenerator volgens IEC 61000-4-5 dient als het belangrijkste testinstrument voor de evaluatie van de overspanningsbestendigheid van elektronische producten. De prestaties ervan bepalen direct de geldigheid van de EMC-overspanningsbestendigheidstestresultaten en vormen een fundamentele voorwaarde voor wereldwijde certificering van elektromagnetische compatibiliteit. De IEC 61000-4-5-norm specificeert volledige technische eisen, waaronder testgolfvormen, testniveaus, testopstelling en testprocedures voor overspanningsbestendigheidstests. De Chinese equivalent is GB/T 17626.5-2019. Deze norm is gebaseerd op de belangrijkste technische specificaties van een overspanningsgenerator volgens IEC 61000-4-5 en wordt gecombineerd met de LISUN In dit artikel wordt de productselectieanalyse van de SG61000-5 serie overspanningsgenerator uitgevoerd en worden de technische kenmerken en toepassingen van deze sterk geïntegreerde, volledig automatische EMC-testapparatuur beschreven. Dit biedt een betrouwbare referentie voor R&D-laboratoria en externe testinstituten bij de selectie van overspanningsmeetinstrumenten. 

Introductie

In de praktijk genereren blikseminslagen en schakelhandelingen van grote inductieve en capacitieve belastingen kortstondige verstoringen met hoge energie op de voedingsleidingen en de interne bedrading van apparatuur. Dergelijke kortstondige storingen kenmerken zich door een hoge spanningsamplitude en enorme energie, die gemakkelijk interne elektronische componenten kunnen beschadigen, functionele storingen kunnen veroorzaken of zelfs tot volledige uitval van apparatuur kunnen leiden. Om de immuniteit van apparaten tegen dergelijke verstoringen te beoordelen, zijn gestandaardiseerde testinstrumenten nodig die de werkelijke storingsomstandigheden nabootsen. Een overspanningsgenerator volgens IEC 61000-4-5 is het specifieke testinstrument voor deze simulatietest.

De LISUN SG61000‑5-serie blikseminslaggeneratorDe overspanningsgenerator, ook wel bekend als blikseminslagimmuniteitstester, gecombineerde golfgenerator, stroomoverspanningsgenerator, spanningsoverspanningsgenerator of gecombineerde spannings-stroomoverspanningsgenerator, is een sterk geïntegreerd, volledig automatisch apparaat voor het testen van elektromagnetische compatibiliteit. De kernfunctie is het simuleren van hoogenergetische transiënte interferentie veroorzaakt door natuurlijke blikseminslag en het schakelen van grote inductieve en capacitieve belastingen. Het evalueert de immuniteit van voedingspoorten en interne verbindingskabels van elektrische en elektronische apparatuur tegen dergelijke verstoringen en biedt een gestandaardiseerde testomgeving voor het verifiëren van de elektromagnetische immuniteit van apparatuur. Deze instrumentenreeks wordt veelvuldig gebruikt door fabrikanten, R&D-centra en externe testlaboratoria in sectoren zoals LED-verlichting, consumentenelektronica, nieuwe energie, communicatie en industriële besturing. Er is echter een grote verscheidenheid aan overspanningsgeneratormodellen op de markt. Veel apparaten kunnen alleen hoogspanningspulsen genereren en voldoen niet volledig aan de strenge technische eisen die zijn vastgesteld voor een overspanningsgenerator volgens IEC 61000-4-5 met betrekking tot golfvormnauwkeurigheid, uitgangsimpedantie en koppelings-ontkoppelingsnetwerken. Een onjuiste selectie leidt tot niet-certificeerbare testgegevens, een verkeerde productbeoordeling en uiteindelijk tot het mislukken van de certificering en marktrisico's.

Surge Generator SG61000-5

Kerntechnische vereisten voor een overspanningsbeveiligingsgenerator IEC 61000‑4‑5

De IEC 61000-4-5-norm voor overspanningsgeneratoren legt duidelijke, verplichte golfvormvereisten op voor gecombineerde golfvormgeneratoren. Tests van voedingspoorten maken hoofdzakelijk gebruik van de 1.2/50 μs open-circuitspanningsgolfvorm en de 8/20 μs kortsluitstroomgolfvorm, terwijl communicatiesignaalpoorten de 10/700 μs open-circuitspanningsgolfvorm en de 5/320 μs kortsluitstroomgolfvorm vereisen, met een toegestane afwijking van de tijdparameter van ±20%. De norm definieert ook waarden voor de uitgangsimpedantie van de generator: 2 Ω en 12 Ω worden veel gebruikt voor overspanningstests, en een uitgangsimpedantie van 500 Ω is vereist voor communicatielijntests. De uitgangsimpedantie bepaalt direct of de uitgangsspannings- en stroomgolfvormen van de generator onder verschillende belastingsomstandigheden voldoen aan de norm.

Naast golfvormparameters definieert de IEC 61000-4-5-norm voor overspanningsgeneratoren gedetailleerde specificaties voor koppelings-ontkoppelingsnetwerken (CDN), overspanningspolariteit, fasesynchronisatieregeling en het aantal overspanningspulsen. Voor wisselstroomapparatuur die getest wordt, moeten overspanningspulsen worden opgewekt bij elke fasehoek van 0° tot 360°, met zowel positieve als negatieve polariteit, en moet voor elke polariteit een gespecificeerd aantal overspanningspulsen worden geleverd. Een koppelings-ontkoppelingsnetwerk koppelt overspanningsinterferentie aan de te testen apparatuur en voorkomt tegelijkertijd dat overspanningsenergie terugvloeit naar het externe elektriciteitsnet. Een overspanningsgenerator die voldoet aan de IEC 61000-4-5-norm kan een volledige test niet voltooien zonder een passend CDN. Gewone hoogspanningspulsbronnen kunnen wel hoge spanning genereren, maar missen de in de norm gedefinieerde combinatiegolfkarakteristieken en ondersteunende CDN's, waardoor ze niet gebruikt kunnen worden voor officiële EMC-certificering van overspanningsimmuniteit. Regelmatige metrologische kalibratie is vereist tijdens de werking van de apparatuur om de golfvorm op lange termijn te waarborgen.

Technische parameteranalyse van de LISUN SG61000‑5 overspanningsgenerator

De LISUN De SG61000-5 serie overspanningsgenerator voldoet volledig aan de eisen van een overspanningsgenerator volgens IEC 61000-4-5. Het modulaire ontwerp bestrijkt open-circuit uitgangsspanningen van 4.8 kV tot 30 kV, met een maximale kortsluitstroom van 15 kA. Dit voldoet aan de meeste testvereisten voor civiele elektronische producten en industriële apparatuur. Bepaalde modellen in deze serie zijn voorzien van spannings- en stroomdempingsprobes en een digitale oscilloscoop. Gebruikers kunnen de uitgangsgolfvormen direct in realtime aflezen op het LCD-touchscreen zonder extra meetinstrumenten aan te sluiten. Dit maakt het controleren van de overspanningsgolfvorm intuïtief, vereenvoudigt de testworkflows aanzienlijk en vermindert meetfouten die door randapparatuur worden veroorzaakt. Het instrument werkt met een Android-besturingssysteem met touchscreenbediening en ondersteunt configureerbare overspanningswaarden, polariteitsomschakeling, fasesynchronisatie en asynchroon testen voor eenfasige en driefasige DUT's. Een extern CDN kan optioneel worden uitgerust om overspanningsbestendigheidstests voor communicatiesignaallijnen uit te voeren. De belangrijkste specificaties van de belangrijkste SG61000-5-modellen staan ​​vermeld in de onderstaande tabel.

Wat de productpositionering betreft, zijn de SG61000-5SB en SG61000-5 desktopmodellen die geschikt zijn voor R&D-tests voorafgaand aan de conformiteitstest van de meeste huishoudelijke apparaten, ledverlichting en consumentenelektronica. Het SG61000-5-model is bovendien voorzien van een ingebouwde oscilloscoop, waarmee R&D-ingenieurs snel de golfvormkwaliteit kunnen controleren. De SG61000-5H-SP en SG61000-5H15-SP zijn kastmodellen voor hoge spanning, ontworpen voor nieuwe energieproducten en krachtige industriële apparatuur, die respectievelijk 10 kV en 15 kV overspanningstests ondersteunen. De SG61000-5C is speciaal ontwikkeld voor overspanningstests van communicatiesignaallijnen en genereert golfvormen van 10/700 μs en 5/320 μs. Naast de hoofdeenheid kan het complete systeem optioneel worden uitgerust met de PD-E01 overspanningsbeveiliging, de SG-DESK overspanningstestbank en een scheidingstransformator om een ​​volledig uitgeruste overspanningstestlaboratoriumomgeving te creëren.

Selectierichtlijnen voor een overspanningsbeveiligingsgenerator IEC 61000‑4‑5

Bij de selectie van een overspanningsgenerator volgens IEC 61000-4-5 door bedrijven en laboratoria, mag de maximale uitgangsspanning niet het enige beoordelingscriterium zijn. Een uitgebreide beoordeling vanuit meerdere invalshoeken is vereist. Ten eerste moeten gebruikers controleren of het instrument volledig voldoet aan de definitie van een overspanningsgenerator volgens IEC 61000-4-5, de volledige set standaardconforme gecombineerde golfuitgangen verifiëren, de golfvormtimingparameters en uitgangsimpedantiewaarden controleren en de kalibratiecertificaten beoordelen om ervoor te zorgen dat golfvormafwijkingen binnen de toegestane toleranties blijven. Ten tweede moeten de testniveaus worden bepaald op basis van de te testen apparatuur. Gangbare consumentenelektronica vereist over het algemeen een maximaal testniveau van 6 kV, terwijl industriële en nieuwe-energieproducten uitgangsspanningen van 10 kV of hoger kunnen vereisen. Gebruikers moeten onderscheid maken tussen tests van de voedingspoort en tests van de communicatiesignaalpoort, waarbij communicatiepoorten een golfvormcapaciteit van 10/700 μs vereisen.

Ten derde moet de configuratie van de koppelings-ontkoppelingsnetwerken worden geëvalueerd. Deze netwerken zijn verkrijgbaar in ingebouwde en externe uitvoeringen en moeten overeenkomen met het aantal fasen en de bedrijfsstroom van het te testen apparaat; driefasige koppelings-ontkoppelingsnetwerken zijn verplicht voor driefasige apparatuur met een hoog vermogen. Ten vierde moeten de operationele functies worden geverifieerd. Fasesynchronisatie, polariteitsomschakeling en een instelbaar aantal overspanningen zijn verplichte functies die in de norm zijn gespecificeerd, en een ingebouwde oscilloscoop vergemakkelijkt de R&D-testen aanzienlijk. Ten vijfde moet er rekening worden gehouden met ondersteunende accessoires. Overspanningstesten behoren tot de hoogspanningsexperimenten en aanvullende apparatuur zoals overspanningsbeveiligingen, testbanken en scheidingstransformatoren verbeteren de testveiligheid en -consistentie. Ook de service na verkoop moet in overweging worden genomen, aangezien een stabiele werking van het laboratorium op de lange termijn afhankelijk is van latere metrologische kalibratie, onderhoud en technische ondersteuning.

Technische toepassingen van de SG61000-5 overspanningsgenerator

In de LED-verlichtingsindustrie, de LISUN De SG61000-5 overspanningsgenerator IEC 61000-4-5 wordt gebruikt voor de evaluatie van de overspanningsbestendigheid van LED-armaturen en LED-drivers. Het apparaat simuleert blikseminslagen in het elektriciteitsnet en controleert of lampen bevriezen, beschadigd raken of onterechte beveiliging activeren bij een overspanning. Dit levert testgegevens op voor de optimalisatie van hardwarematige beveiligingscircuits. Voor huishoudelijke apparaten en consumentenelektronica voert dit instrument een pre-conformiteitsverificatie uit voor airconditioners, wasmachines, stroomadapters en andere producten om defecten in de overspanningsbestendigheid vroegtijdig te identificeren en het risico op afkeuring bij certificering te verkleinen. Voor toepassingen in de nieuwe energiesector en industriële besturing voldoen de hoogspanningsmodellen aan de hoge eisen voor overspanningsbestendigheid van fotovoltaïsche omvormers en industriële voedingen. Onafhankelijke testlaboratoria gebruiken dit apparaat. LISUN De SG61000-5 serie overspanningsgenerator voldoet aan de IEC 61000-4-5 norm voor officiële certificeringstests en levert conforme testgegevens ter ondersteuning van CE-, CB- en andere internationale certificeringen, waardoor producten probleemloos toegang krijgen tot wereldwijde markten.

Conclusie

A Overspanningsbeveiliging IEC 61000‑4‑5 Dit is de kernapparatuur voor EMC-overspanningsbestendigheidstesten. De nauwkeurigheid van de golfvorm, de uitgangsimpedantie en de configuratie van het koppelings-ontkoppelingsnetwerk bepalen direct of de testresultaten geldig zijn voor conformiteitscertificering. LISUN De SG61000-5 serie blikseminslaggenerator is een sterk geïntegreerd, volledig automatisch instrument voor elektromagnetische compatibiliteitstesten. Het simuleert hoogenergetische transiënte verstoringen veroorzaakt door blikseminslag en het schakelen van belastingen, evalueert de overspanningsweerstand van voedingspoorten en interne bedrading van elektrische en elektronische apparatuur en biedt een gestandaardiseerde testomgeving voor de beoordeling van de elektromagnetische immuniteit. Laboratoria en fabrikanten dienen geschikte modellen te selecteren op basis van de te testen objecten, testniveaus en certificeringsvereisten. Ook moet aandacht worden besteed aan ondersteunende testaccessoires en regelmatige metrologische kalibratie om nauwkeurige en betrouwbare meetresultaten van de overspanningsimmuniteit te garanderen en elektronische producten te ondersteunen bij het behalen van wereldwijde EMC-conformiteitscertificering.