1.概述:
EMC電磁兼容測(cè)試主要包括EMI(電磁騷擾)和EMS(電磁抗擾度),經(jīng)過幾次在不同實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試經(jīng)驗(yàn),一般大功率儲(chǔ)能變流器EMS基本沒有問題。
由于PCS是電力電子轉(zhuǎn)換裝置,工作時(shí)都有周期性或間歇性的電壓電流變化會(huì)產(chǎn)生EMI問題,這些干擾通過傳導(dǎo)和輻射兩種途徑傳播。本文暫時(shí)不討論EMC的前期設(shè)計(jì),主要分享實(shí)際測(cè)試整改經(jīng)驗(yàn)。
2.標(biāo)準(zhǔn)要求:
EMC電磁兼容測(cè)試前詳細(xì)了解需要做的標(biāo)準(zhǔn)要求, PCS一般測(cè)試按工業(yè)環(huán)境通用標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-6-4 ClassA要求。
傳導(dǎo)主要測(cè)試電源端口和通訊端口,PCS的電源端口要測(cè)試DC端正負(fù)極,AC端L1,L2,L3。具體限制如下表:
輻射測(cè)試根據(jù)不同的暗室和測(cè)試距離具體限制如下表:
3.CE傳導(dǎo)測(cè)試:
3.1.底噪測(cè)試:在一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室或者測(cè)試環(huán)境時(shí),首先進(jìn)行環(huán)境摸底測(cè)試。PCS要想通過測(cè)試,一個(gè)干凈背景環(huán)境是必不可少的。
3.2.PCS運(yùn)行摸底測(cè)試:一般設(shè)備都會(huì)對(duì)EMI問題,都會(huì)有加一些基本的EMI濾波器,詳細(xì)確認(rèn)濾波器的濾波結(jié)構(gòu)和元器件參數(shù)。詳細(xì)記錄超標(biāo)準(zhǔn)限制的頻率。
3.3.查找最惡劣干擾源:測(cè)試交流端口時(shí),分別運(yùn)行并網(wǎng),離網(wǎng),不同運(yùn)行功率,分別看AC端三相A,B,C。選其中最差的1相整改。測(cè)試直流端口時(shí)分別充電,放電測(cè)試。分別看正負(fù)極。選其中最差的整改。
3.4.畫出濾波器電路圖:
3.4.EMI整改思考:
EMC整改主要有濾波,屏蔽,接地。CE傳導(dǎo)關(guān)鍵就是濾波和接地,主要有差模干擾(主要是開關(guān)管的開通和關(guān)斷產(chǎn)生的電流突變,流過電源線上的電流為高頻脈動(dòng)電流)和共模干擾(主要是電源與大地之間的分布電容)150K– 1M 主要是共模形式存在,1M– 10M 差模共模共存。Y電容對(duì)低頻影響較大,X電容對(duì)高頻影響較大。
3.5.EMI整改接地:
PCS接地優(yōu)先單點(diǎn)接地,用短(接地線短)粗(接地線截面大)直(地線按直線距離連接)的方式接地。檢測(cè)主電路IGBT散熱器接地,輔助電源, 濾波電抗器。門板,蓋板接地是否良好。
3.6.EMI調(diào)整濾波器參數(shù):
檢查完接地后,就可以嘗試參照整改思考,調(diào)整X電容,Y電容的容值大小和共模電感的感值大小,盡量控制單一更改變量,記錄測(cè)試結(jié)果和調(diào)整了參數(shù)的變化。如果基本EMI濾波器,不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。可以酌情考慮增加一級(jí)濾波。
3.7.EMI調(diào)整主電路運(yùn)行參數(shù):
一般上述的方式基本可以解決EMI傳導(dǎo)問題。還是超標(biāo)可以調(diào)整主電路的運(yùn)行參數(shù)比如整機(jī)開關(guān)頻率,IGBT吸收電容,IGBT驅(qū)動(dòng)電阻。DClink電容上并聯(lián)小電容。
4.RE輻射測(cè)試:
4.1.RE輻射測(cè)試一般在傳導(dǎo)CE通過的情況下做輻射發(fā)射測(cè)試。因大多數(shù)的干擾都是通過傳輸線輻射出去的。在測(cè)試空間范圍內(nèi)設(shè)備的接線越短越好。
4.2.輻射主要整改方式是屏蔽和接地,可以先做些屏蔽處理,比如控制板的時(shí)鐘信號(hào),監(jiān)控的USB, GPS 等時(shí)鐘和通訊端口加一些夾扣磁環(huán)。輔助電源的變壓器,結(jié)構(gòu)上門板貼合度不好的時(shí)候,打磨平整,均用銅箔紙包好接地。
4.3.上述方法還是超限值的話。測(cè)試定位干擾源的位置,想辦法屏蔽。或者酌情調(diào)整濾波器參數(shù)。
小結(jié):
EMC測(cè)試就是經(jīng)驗(yàn)方法去嘗試。不要?dú)怵H總會(huì)成功的。
(近期EMC測(cè)試DC端口實(shí)測(cè)數(shù)據(jù))
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