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群脉冲发生器的应用
点击次数:5056 发布时间:2011-12-09
        近年来,随着社会经济的快速发展,国家和社会对卫生安全、食品保鲜等方面的要求也逐渐提高,随之而来的是制冷行业的飞速发展,各种用于食品、药品的冷冻冷藏设备如冷库、冷柜的需求量也连年上升。在制冷系统的温度控制方面,微电脑温度控制器也得到了迅速的普及和应用。和传统的机械温控器相比,微电脑温控器具有精度高、功能强大、保护全面等优点,应用范围较为广泛。

  由于微电脑温控器采用的是微处理器控制技术,当其受到外界的各种电磁干扰与电压瞬变干扰时,容易导致处理器采样信号的波动,或者使处理器产生错误的判断及动作,乃至出现死机现象。随着干扰信号频率和强度的增加,微电脑温控器的工作稳定性会下降,甚至会导致温控器的损坏。这样就会导致整个制冷系统的运行出现故障,储藏的食品、药品等将会损坏、变质,产生不可挽回的损失。

  而要想提高微电脑温控器的抗干扰与抗电压瞬变的性能,除了在设计产品时要选用抗干扰性强的元件、优化电路设计外,对产品成品进行模拟测试也是一个重要的环节。通过模拟各种环境干扰工作状态中的温控器,就可以得出产品在抗干扰测试方面的技术数据,随后工程师就可以进行研究和分析,进而改善、提高产品的抗干扰性能。

  笔者通过近年来在行业内积累的经验,将向大家介绍如何利用两种抗干扰测试仪器——群脉冲发生器和周波跌落模拟器,对微电脑温度控制器的抗干扰性进行模拟测试的方法、过程和结果,以供大家借鉴和参考。

  电快速瞬变脉冲群和电压跌落、短时中断、电压渐变的产生以及对微电脑温度控制器可靠性的影响

  现在,在我们zui常用的制冷系统中,主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀等设备组成,在这个系统工作中的一些感性设备,如压缩机、风机、开关控制设备等,在其起动和停止时,会对系统中的其它电气和电子设备产生强弱不等的干扰。这种干扰的主要特点是脉冲成群出现、电压跌落、短时中断等。这些干扰一般不会造成微电脑温控器致命的故障,但容易使微电脑温控器产生误判断和误动作,造成测温不准确,温度显示频繁的无规律跳闪或和实际温度相差很大,也可能导致制冷系统中的设备不正常起动或停止,除了影响储存物品的质量外,还会影响制冷系统的使用寿命。

  电快速瞬变脉冲群和电压跌落、短时中断、电压渐变抗扰度试验的主要测试设备和方法

  电快速瞬变脉冲群抗扰度试验之所以成为一种保障设备可靠性的重要手段,是因为脉冲群干扰几乎存在于任何地方,因此脉冲群抗扰度试验几乎可以适用于所有的产品,成为zui基本的电磁兼容测试项目之一。笔者所在的“精创温控设备测试实验室”就是使用目前行业内较为先进的群脉冲发生器和电压周波跌落模拟器来对产品进行抗扰度测试实验的。群脉冲发生器可以模拟200多种不同类型的电磁干扰,可以模拟具有较高重复频率的快速瞬态,而周波跌落模拟器可以模拟电压在瞬间跌落时对温控器所产生的干扰和影响。这两种设备的使用,大大提高了对温控器抗扰性测试的准确度,有利于对温控器抗扰性的判断和提高。

  群脉冲发生器由耦合/去耦单元、控制单元、高压及脉冲形成单元三大部分组成。耦合/去耦网络提供了在不对称条件下把试验电压施加到受试设备电源端口的能力,控制单元是进行动作处理及控制高压单元,而高压单元的脉冲形成电容(c1),通过储能电容充电,通过脉冲形成电网络放电,脉冲重复频率可达100KHZ,远远超过标准规定的5KHZ。

  按照GB/T17626.4(电快速瞬变脉冲群抗扰度试验)的要求,对温控器的电源部分通过耦合/去耦网路来施加试验电压,对传感器、负载部分通过电容耦合夹来施加试验电压。脉冲群试验是利用群脉冲发生器所模拟出的干扰对线路结电容充电,当其能量积累到一定程度,就可能引起该线路(乃至系统)出错。因此线路出错有个过程,而且有一定偶然性,不能保证间隔多少时间必定出错,特别是当试验电压接近临界值时。为此一些产品标准规定电源线上的试验是一线之间进行,要求每一根线在一种试验电压极性下做三次试验,每一分钟,中间间隔一分钟;一种极性做完,更换做另外一种极性。一根线做完,更换另一根线。当然也可以脉冲同时注入两根或者多根线。

  周波跌落模拟器是用于测试电气电子产品抗电网电压波动性能的一种测试仪器,该仪器可以为被试设备在电网电压瞬时跌落或升高时对被试设备的可靠性评定提供一个共同的依据。电压瞬变、短时中断和电压渐变是电网中常见的物理现象,电气电子设备在使用过程中碰到以上这类现象时,将会干扰设备的正常工作,使设备造成故障甚至损坏,所以国家制定了相关的标准来判断其设备的可靠性。

  电快速瞬变脉冲群和电压跌落、短时中断、电压渐变抗扰度试验的结果和应用

  对于电子产品抗干扰的试验等级,按国家标准共分为四级,具体代表的环境分别为:*级是具有良好保护、干扰极少的环境;第二级是受一般保护、有轻微干扰的环境;第三级是有一般干扰、典型的工业环境;第四级是有较强干扰、恶劣的工业环境。

  在电压周波跌落实验方面,因为电压暂降和短时中断是突然发生的,所以周波跌落模拟器提供的阶跃电压能够在电源电压的任意相位开始和停止,目前国标采用3个电压试验等级(%UT,UT表示基准电压):0、40%和70%,试验持续时间普遍少于50个周期。


 

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