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浅谈逆变器的EMC

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-08-01  来源:SMA艾思玛新能源  浏览次数:3237
核心提示:EMC和我们的生活息息相关,请大家关注EMC,关注我们的利益,关注我们的人身安全!
 导读
很多逆变器的顾客甚至从事逆变器行业的人员都不清楚什么是EMC,也不知道EMC和逆变器有什么关系,或许有些人认为EMC并不是很重要的东西,也就对它不太关注了。甚至有些逆变器厂家也不太注重EMC问题,即使自己的逆变器产品没有通过国际标准也让其投入市场。其实EMC和我们的生活息息相关,很多生活中遇到的一些问题或者一些现象都是由于EMC导致的,那些EMC没有达标的产品只会在人们生活中为非作歹,给人们生活造成不便,给人们财产造成损失,给人们健康造成危害。今天就和大家一起分享一下什么是EMC。
 
什么是EMC?
EMC是英文Electro Magnetic Compatibility的简写,中文翻译为电磁兼容性,用专业一点的话说就是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并对其环境中的任何设备不产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。这个定义是不是很长很难懂?没关系!用一句通俗的话给大家总结一下:一个电子产品本身产生的电磁干扰不影响其它产品,外界的电磁干扰也影响不到这个电子产品的正常工作。不会干扰别人也不会被别人干扰就是EMC的本质。
上面说到EMC包括两个方面的内容,一个方面是电子产品本身产生的电磁干扰不能超过一定的限值,这个方面指的是EMI的内容,这个方面又包括四个项目,即RE(Radiated Emission) 辐射发射,CE(Conducted Emission)传导发射,Harmonic电源谐波,Flicker电压波动与闪烁。另一方面是指电子产品本身有一定的抗干扰能力,不会被其它产品干扰。这个方面指的是EMS的内容,这个方面又包括七个项目,即RS(Radiated Susceptibility)辐射敏感度,CS(Conducted Susceptibility)传导敏感度,ESD静电放电,Surge浪涌,EFT( Electrical fast transient/burst immunity test)电快速脉冲群试验,DIPs(Voltage dips, short interruptions and voltagevariations)电压跌落、短时中断和电压缓变,PMF(Power Frequency Magnetic Field Immunity)工频磁场抗扰度。是不是感觉好凌乱?把这些凌乱的东西整理成一幅图,或许会让大家一目了然。
EMC的干扰形式
总体来说,EMC的干扰路径只有两种,一种是通过电缆传导发射,另一种是通过空间辐射发射,虽然只有这两种干扰路径,但是每个EMC项目都会有其自己独特的干扰形式,其中EMI的四个项目的干扰形式如下:
◆辐射发射通过空间传播,就目前业界的逆变器来说,主要频率范围为30MHz~1GHZ。
◆电源谐波通过电源线传播,就目前业界的逆变器来说,主要频率范围为50Hz~9KHZ。
◆电压波动与闪烁通过电源线传播。
◆传导发射既能通过电源线、也能通过网线、RS485通讯线等线缆传播,就目前业界的逆变器来说,主要频率范围为150KHz~30MHZ。
EMS的七个项目的干扰形式如下:
雷击浪涌:高达上万伏甚至几十万伏的电压瞬间施加到逆变器的各种出户电缆上。
静电放电:高达上千伏甚至几万伏的静电电压瞬间施加到逆变器上。
辐射抗干扰:就业界的逆变器产品来说,频率从80MHz~2.7GHz,每米高达十伏甚至几十伏的电压场施加到逆变器上。
快速瞬变脉冲群:数个几千伏的瞬态高压以2.5KHz或者5KHZ的重复频率持续施加到逆变器的各种出户电缆上。
传导抗干扰:频率从0.15MHz~80MHz,高达数伏的对地电压施加到逆变器的各种出户电缆上。
工频磁场:频率为50Hz/60Hz,数安培每米的场强通过空间施加到逆变器上。
电压跌落:给设备供电的电压出现电压跌落、电压骤升、短时断电等干扰。
EMC的危害
EMC的危害需要从两个方面来说,第一个是EMI的危害,另一个是EMS的危害,因为这两个危害是不同方面的。EMI都是干扰其它产品,致使其它设备系统性能下降、无法工作甚至损坏,主要表现形式如下:
 
  ◆ EMI干扰致使其它设备通信故障、中断
  ◆ EMI干扰致使其它设备无法工作、甚至损坏
  ◆ EMI干扰致使电网保护装置误动或拒动,导致电网事故
  ◆ EMI干扰致使其它产品系统“死机”
  ◆ EMI干扰致使对人类健康产生影响
 
或许很多逆变器的客户都遇到过或者听到过类似的经过:家里装上光伏逆变器后,在家收听收音机时以前很清晰的频道现在会有很多吱吱的杂音,甚至一些广播电台都收不到了,也有一些逆变器用户说家里的电子钟走时不准了,也有一些逆变器用户说电视图像有时会斑点和闪动等异常现象,这些其实都是逆变器的EMI干扰现象。除了这些逆变器引起的EMI现象外,其实在我们生活中还有很多现象和EMI相关,比如我们经常在用音响听歌曲时,如果手机来电话了,音响就会发出咯吱咯吱的响声,其实早期时候,一般航空公司都规定乘坐民航飞机时是不让接听手机电话的,主要是怕手机信号会干扰客机的正常通信,造成客机失事,当然随着后来EMC技术的发展,很多客机都解决了手机干扰问题,也就不再执行这个要求了,但是我们国内航空公司现在还在执行这项要求。说到这里或许很多朋友都会担心起来,是不是以后都不要用手机了?其实只要合理使用手机,这个担心是多余的,因为手机辐射量大只是在通话过程中,如果手机在待机状态下辐射量其实很低的。如果还是有所担心的话,可以给自己采取一些保护措施,比如穿防辐射服,其实在周边经常看到很多孕妇朋友穿着防辐射服,这个就是很好的措施,它可以将辐射量屏蔽掉很大一部分。说到防辐射服在这里也给大家介绍一个简单辨别它好坏的方法,就是将手机用防辐射服包裹住,看看手机信号是否降低,如果被防辐射服严实包裹住的手机信号仍然满格,这个防辐射就得慎重选择了,反之,如果手机信号降低就表示这个防辐射服的效果很好。
 
EMI干扰现象不仅在民用中经常出现,在军事中也经常出现,并且军事中还特意加强EMI干扰,或许大家经常听新闻、看报纸,也经常能听到某新闻说某某军队在复杂的电磁环境下进行了电磁对抗演习或者说在复杂电磁环境下执行了某项任务,这其实就是利用EMI干扰对方军队的通信,让对方军队无法进行指挥和沟通,从而在战争中取得优势和夺得胜利。
 
EMS的危害主要是产品本身故障或损坏引起的危害,关于这个危害不需要用太多的文字来描述,直接给大家上几幅图片。
EMS的危害是很巨大的,我们这里有很多惊悚的图片,为了让大家能睡个好觉,让大家能感到这个世界是美好的,就不上那些惊悚的图了,上面的图片是挑了几张EMS的危害中比较优雅的,对于不太优雅的、惊悚的危害相关图片还是让大家去想象一下吧,就比如说上面那个分合开关受到干扰无法分离电网时的危害后果你是否可以想到?如果此时有人员去靠近这个被认为断电了的电网后会是什么样结果呢?哎呀妈呀,已经闻到烧焦的味道了,太惊悚了,不要再想了,赶紧拉灯睡觉吧!
 
EMC的管制
正是由于EMC的危害很大,所以不管是国际层面还是国家层面,亦或是SMA中国公司层面都制定了相关法规和标准对产品的EMC进行了限制。
 其中国际层面颁布的法规标准有:
    IEC 61000-6-1、IEC 61000-6-2、IEC 61000-6-3、IEC 61000-6-4
    CISPR 11 ……
    国家层面颁布的法规标准有:NB/T 32004
    公司层面颁布的标准有:《SMA中国EMC规范》
虽然国际层面和国家层面甚至公司层面都有自己的标准,但是国家层面的标准要求和国际层面的标准要求基本一样,唯独不同的是《SMA中国EMC规范》要求严于国际标准和国家标准,比如《SMA中国EMC规范》的辐射发射和传导发射的要求普遍比国家及国际标准严4dB,具体差异如下:
严酷的试验
正是由于SMA中国的标准要求高,所以需要高标准的试验平台来支撑高标准的要求,SMA中国在EMC测试设备上投入很多,建有自己的传导实验室,并且国际一流的EMC实验室——SMA 中国共享SMA EMC实验室的资源,同时SMA实验室为SMA中国的产品严把质量大关!确保投入市场的产品符合EMC的所有要求。另外专业、权威的第三方检测机构信华电子科技(吴江)有限公司、常州新誉集团EMC实验室、上海电科所、无锡光伏质检中心、南京中认南信都是SMA中国强大的合作伙伴,为SMA中国提供专业的检测、认证服务。 
 
逆变器业界现状
SMA中国所有产品严格按照《SMA中国EMC规范》设计,高标准、严要求各项EMC参数、经过专业且严酷的各项EMC测试,通过公司内部及多家第三方专业认证机构的检测及认证。正是由于标准定位高,要求高,加上SMA中国工作人员认真、严谨的工作态度和追求精益求精的匠心精神以及各个第三方实验室和认证机构严酷的测试及认证把关才铸就了高品质的逆变器。
是否认为在做广告?姑且先认为是在做广告吧,等大家看了下面的实验数据或许大家就不认为是在做广告了。
SMA中国逆变器             某知名品牌逆变器   
上面的数据是2015年专业的SMA EMC实验室对全球的逆变器产品进行EMC 传导干扰项目的抽检数据,发现SMA中国的产品质量非常好,各频段指标都优于国际标准,而某知名品牌逆变器却超过国际标准很多,不符合要求。
上面的数据可能太专业,大家不一定能看懂是什么问题,这里稍微给大家解释一下,SMA中国逆变器最大干扰为52dB,优于国际标准的60dB足足8dB,换算成倍数关系就是0.4,也就是说把国际标准规定的干扰量为1的话,SMA中国的干扰量只有0.4。而某知名品牌逆变器最大干扰将近110dB,超出国际标准50dB,50dB是什么概念?就是超出国际标准316倍多!让这样的产品投入市场是一种不负责任的行为,是无视广大消费者利益的做法!
结语
EMC和我们的生活息息相关,很多生活中遇到的一些问题或者一些现象都是由于EMC导致的,那些EMC没有达标的产品只会在人们生活中为非作歹,给人们生活造成不便,给人们财产造成损失,给人们健康造成危害,受害的只会是广大消费者。所以我们倡议:请大家关注EMC,关注我们的利益,关注我们的人身安全!
 

 
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