UPS的电磁兼容设计分析

 一、UPS的电磁兼容特性

随着人类对电磁波的不断开发和利用,人们越来越注意到电磁波在造福人类的同时,也存在着危害的一面,因而,近年来在发达的国家和地区都相继规定了相关的电磁兼容标准,也出现了很多国际著名的电磁兼容认证机构,例如,销售到欧洲的电子产品必须通过CE认证,美国则要求通过FCC认证,中国目前逐步要求通过 CEMC认证等。

作为信息时代IT产品电源保护的不间断电源(UPS),它是集自动控制技术、电力电子技术为一体的高功率密度的电源产品,本身既是一个大的电磁波发射源,可能对周围的环境和设备产生电磁干扰,同时自身的控制系统又可能受到周围电磁环境干扰,使UPS工作故障甚至损坏。所以,高质量的UPS必须具有良好的电磁兼容特性。

 二、与UPS电磁兼容相关的标准和要求

针对UPS的电磁兼容特性,目前的相关标准主要有国际无线电干扰特别委员会的CISPR22-1997《信息设备的无线电骚扰的测量方法和限值》和 CISPR-24-1997《信息设备的抗扰度测量方法和限值》,欧洲的EN50091-2(1995)《UPS的EMC要求》,我国与CISPR标准相关的有GB9254-1998《信息设备的无线电骚扰的测量方法和限值》和GB/T17618-1998《信息设备抗扰度限值和测量方法》。

 UPS的电磁兼容设计分析_设计制作_模拟技术

 虽然标准不同,但是它们都是以CISPR为依据的,因此标准的基本限值是相同的,对UPS主要的要求具体如下:

1、输入电源端子的传导骚扰限值

表1为国标和CISPR标准内容,限值没有考虑UPS的容量,有明显不合理的地方;而在欧标EN59001-2中则按UPS的功率容量区分为两种限值,即 25A电流以下的和25A以上的限值不同,相对比较合理。对于辐射骚扰限值,也存在相同的情况,下面2中的限值也是国标和CISPR的要求。

2、辐射骚扰限值(10m)(表2)

如果采用3 m法测试,则根据相关公式可知,上述数值全部加上10。

3、其它相关要求

电池端骚扰:对于UPS的电池端骚扰,可以将它当作UPS系统的组成部分,所有UPS的测试指标是基于UPS系统的,因此可以不单独考虑;

通讯接口骚扰:对于UPS的通讯接口骚扰,一般与强电信号无直接关系,较易符合相关要求,这里就没有给出具体的限值;详细要求可以查找相关的标准。

输出电源端骚扰:对于UPS的输出电源端子的传导骚扰,目前的国标和CISPR标准没有给出很明确的要求,通常做法是采用输入电源端子的骚扰限值,但测试方法有些差异;而在欧洲标准中,则明确规定为输入电源端子的限值加上14dB,相对松一些。

抗扰度要求:对于UPS设备的机箱端口、信号端口、电信端口、电源输入端口等还必须进行相关的抗扰度实验,包括电磁场干扰实验、静电放电实验、浪涌冲击实验、电快速瞬变脉冲实验等;与上述的各种UPS对外骚扰不同,UPS的抗扰度体现UPS在各种电磁干扰环境下正常工作的能力,出现问题时直接表现为UPS 工作故障,用户容易发现问题,因此是UPS厂家比较重视的可靠性问题;从目前UPS的市场上观察,绝大多数的UPS在该方面的符合性较好些。

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