1.概述:
EMC電磁兼容測試主要包括EMI(電磁騷擾)和EMS(電磁抗擾度),經過幾次在不同實驗室和現場測試經驗,一般大功率儲能變流器EMS基本沒有問題。
由于PCS是電力電子轉換裝置,工作時都有周期性或間歇性的電壓電流變化會產生EMI問題,這些干擾通過傳導和輻射兩種途徑傳播。本文暫時不討論EMC的前期設計,主要分享實際測試整改經驗。
2.標準要求:
EMC電磁兼容測試前詳細了解需要做的標準要求, PCS一般測試按工業環境通用標準IEC61000-6-4 ClassA要求。
傳導主要測試電源端口和通訊端口,PCS的電源端口要測試DC端正負極,AC端L1,L2,L3。具體限制如下表:
輻射測試根據不同的暗室和測試距離具體限制如下表:
3.CE傳導測試:
3.1.底噪測試:在一個新的實驗室或者測試環境時,首先進行環境摸底測試。PCS要想通過測試,一個干凈背景環境是必不可少的。
3.2.PCS運行摸底測試:一般設備都會對EMI問題,都會有加一些基本的EMI濾波器,詳細確認濾波器的濾波結構和元器件參數。詳細記錄超標準限制的頻率。
3.3.查找最惡劣干擾源:測試交流端口時,分別運行并網,離網,不同運行功率,分別看AC端三相A,B,C。選其中最差的1相整改。測試直流端口時分別充電,放電測試。分別看正負極。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傳導關鍵就是濾波和接地,主要有差模干擾(主要是開關管的開通和關斷產生的電流突變,流過電源線上的電流為高頻脈動電流)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電容對低頻影響較大,X電容對高頻影響較大。
3.5.EMI整改接地:
PCS接地優先單點接地,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調整濾波器參數:
檢查完接地后,就可以嘗試參照整改思考,調整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,記錄測試結果和調整了參數的變化。如果基本EMI濾波器,不能滿足標準要求。可以酌情考慮增加一級濾波。
3.7.EMI調整主電路運行參數:
一般上述的方式基本可以解決EMI傳導問題。還是超標可以調整主電路的運行參數比如整機開關頻率,IGBT吸收電容,IGBT驅動電阻。DClink電容上并聯小電容。
4.RE輻射測試:
4.1.RE輻射測試一般在傳導CE通過的情況下做輻射發射測試。因大多數的干擾都是通過傳輸線輻射出去的。在測試空間范圍內設備的接線越短越好。
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,比如控制板的時鐘信號,監控的USB, GPS 等時鐘和通訊端口加一些夾扣磁環。輔助電源的變壓器,結構上門板貼合度不好的時候,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。測試定位干擾源的位置,想辦法屏蔽。或者酌情調整濾波器參數。
小結:
EMC測試就是經驗方法去嘗試。不要氣餒總會成功的。
(近期EMC測試DC端口實測數據)
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