1. Cos'è il test di immunità ai fulmini?
Lo scopo del test di immunità ai fulmini è quello di stabilire un punto di riferimento comune per valutare le prestazioni delle apparecchiature elettriche ed elettroniche quando soggette a sovratensioni (impatti). Lo standard internazionale per il test di immunità alle sovratensioni è IEC/EN 61000-4-5: Tecniche di test e misurazione della compatibilità elettromagnetica (EMC) - test di immunità alle sovratensioni. Lo standard descrive due diversi generatori di forme d'onda, uno è un generatore d'onda combinato (forma d'onda di tensione 1,2/50μs, forma d'onda di corrente 8/20μs), utilizzato per il test delle porte della linea elettrica. Un altro tipo è un generatore di onde combinato che soddisfa i requisiti della Commissione dell'Unione internazionale delle telecomunicazioni (forma d'onda di tensione 10/700μs, forma d'onda di corrente 5/320μs), destinato al test delle porte della linea di segnale/comunicazione.
Per simulare gli impulsi di sovratensione causati da fulmini o transitori di commutazione originati da disturbi di commutazione e guasti di sistema e per valutare le prestazioni del dispositivo soggetto a sovratensioni da fulmini, lo standard IEC/EN 61000-4-5 richiede che l'apparecchiatura testata (EUT) debba generare forma d'onda combinata (forma d'onda di tensione a circuito aperto 1,2/50μs, forma d'onda di corrente di cortocircuito 8/20μs) nello stato di funzionamento live specificato (alimentazione CC o CA).
Il generatore di picchi della serie EMCSOSIN SUR può generare queste forme d'onda.
2. Cos'è la rete di accoppiamento/disaccoppiamento (CDN) nel test di immunità ai fulmini?
La funzione della rete di accoppiamento è quella di trasmettere il segnale di sovratensione del generatore di onde combinate (generatore di fulmini) all'EUT, limitando la corrente che fluisce dalla linea elettrica al generatore di onde combinate per causare danni al generatore e ridurre l'impatto sulla forma d'onda di picco. La funzione della rete di disaccoppiamento è quella di fornire un'impedenza di disaccoppiamento sufficiente per l'onda di picco per impedire che il picco entri nella rete e influisca negativamente sulle apparecchiature non testate alimentate dalla stessa fonte di alimentazione. Inoltre, altri dispositivi collegati alla stessa alimentazione possono contenere dispositivi di protezione contro i fulmini. Senza l'uso della rete di disaccoppiamento, i dispositivi di protezione contro i fulmini sulle apparecchiature non di prova potrebbero impedire l'applicazione di sovratensioni sull'EUT e influenzare i risultati del test di sovratensione.
Il generatore di sovratensione EMCSOSIN contiene una rete di disaccoppiamento di accoppiamento (CDN) monofase o trifase interna/esterna, con corrente personalizzata in base ai requisiti di test del cliente.
3. Struttura di progettazione della rete di accoppiamento/disaccoppiamento (CDN) e parametri del circuito
1) Rete di accoppiamento
I metodi generali di accoppiamento per i segnali di picco all'EUT includono l'accoppiamento capacitivo e l'accoppiamento del tubo a scarica di gas. Quest'ultimo ha un'ovvia influenza sulla forma d'onda di uscita del generatore di onde combinate, quindi il primo è più comune. Se viene selezionato un valore basso della capacità di accoppiamento, la sovratensione residua sul lato dell'alimentazione sarà inferiore, ma l'efficienza della generazione della corrente transitoria sarà inferiore. Se viene selezionato un valore di capacità di accoppiamento elevato, l'efficienza di accoppiamento all'EUT è maggiore, ma la tensione residua è maggiore. Per bilanciare l'efficienza di uscita e i problemi di tensione residua, lo standard nazionale specifica che l'accoppiamento linea-linea (modalità differenziale) adotta una capacità di 18μF, l'accoppiamento linea-terra (modalità comune) utilizza una capacità di 9μF. L'impedenza della sorgente della rete elettrica a bassa tensione verso terra è 12Ω. Per un generatore d'onde combinato con un'impedenza virtuale (definita come il rapporto tra la tensione di picco a circuito aperto e la corrente di cortocircuito di picco) di 2 Ω, è necessario collegare in serie un resistore aggiuntivo da 10 Ω durante l'accoppiamento linea-terra per aumentare l'impedenza effettiva della sorgente.
2) Rete di disaccoppiamento
La rete di disaccoppiamento è generalmente costituita da filtri passa-basso LC composti dall'induttore di disaccoppiamento "L" e dal condensatore di disaccoppiamento "C". Gli schemi circuitali equivalenti delle reti di disaccoppiamento linea-terra e linea-linea, dove Rs e R′s sono le impedenze di sorgente dell'alimentatore di picco. Rs=12 Ω nel caso linea-terra e le funzioni di trasferimento di tensione del circuito R′ nel caso linea-linea sono rispettivamente s=2 Ω.
4. Le caratteristiche della CDN
Lo standard IEC/EN {{0}} specifica le caratteristiche del CDN, che deve essere misurato in condizioni di circuito aperto (carico maggiore o uguale a 10 kΩ) e in condizioni di cortocircuito (meno di 0, 1 Ω) alla stessa tensione impostata.
La tensione di picco residua misurata tra le linee sovraccaricate e la terra sulla porta di alimentazione CA/CC della rete di disaccoppiamento con EUT e alimentazione di rete non collegata non deve superare il 15% della tensione di prova massima applicata o il doppio della tensione di picco nominale del CDN, a seconda di quale dei due è più alto.
La sovratensione indesiderata misurata tra linee non soggette a sovratensione e terra con EUT e alimentazione di rete non collegata non deve superare il 15% della tensione di prova massima applicata (circuito aperto).
Per maggiori informazioni sul generatore di sovratensione EMCSOSIN, non esitate a contattarci in qualsiasi momento. Grazie!
