Rede de acoplamento/desacoplamento (CDN) em teste de imunidade a descargas atmosféricas

Dec 24, 2023

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1. O que é o teste de imunidade a descargas atmosféricas?

 

O objetivo do teste de imunidade a sobretensões atmosféricas é estabelecer uma referência comum para avaliar o desempenho de equipamentos elétricos e eletrônicos quando sujeitos a sobretensões (impactos). O padrão internacional para teste de imunidade a surtos é IEC/EN 61000-4-5: Teste de compatibilidade eletromagnética (EMC) e técnicas de medição - teste de imunidade a surtos. O padrão descreve dois geradores de formas de onda diferentes, um é o gerador de ondas combinado (forma de onda de tensão de 1,2/50μs, forma de onda de corrente de 8/20μs), que é para teste de porta de linha de energia. Outro tipo é um gerador de ondas combinado que atende aos requisitos da Comissão da União Internacional de Telecomunicações (forma de onda de tensão 10/700μs, forma de onda de corrente 5/320μs), que é para teste de portas de linha de sinal/comunicação.

 

Para simular os pulsos de surto causados ​​por descargas atmosféricas ou transientes de comutação originados de distúrbios de comutação e falhas de sistemas e para avaliar o desempenho de dispositivos sujeitos a surtos de raios, a norma IEC/EN 61000-4-5 exige que o equipamento testado (EUT) gere forma de onda combinada (forma de onda de tensão de circuito aberto de 1,2/50μs, forma de onda de corrente de curto-circuito de 8/20μs) sob o estado de funcionamento especificado ao vivo (fonte de alimentação CC ou CA).

 

O gerador de surto da série EMCSOSIN SUR pode gerar essas formas de onda.

 

2. O que é rede de acoplamento/desacoplamento (CDN) no teste de imunidade a descargas atmosféricas?

 

A função da rede de acoplamento é transmitir o sinal de surto do gerador de onda combinado (gerador de surto de raio) para o EUT, limitando a corrente que flui da linha de energia para o gerador de onda combinado para causar danos ao gerador e reduzir o impacto na forma de onda de surto. A função da rede de desacoplamento é fornecer impedância de desacoplamento suficiente para a onda de surto para evitar que o surto entre na rede e afete adversamente o equipamento não testado alimentado pela mesma fonte de energia. Além disso, outros dispositivos conectados à mesma fonte de alimentação podem conter dispositivos de proteção contra raios. Sem o uso da rede de desacoplamento, os dispositivos de proteção contra raios em equipamentos que não sejam de teste podem impedir a aplicação de sobretensões no ESE e afetar os resultados do teste de sobretensões.

 

O gerador de surto EMCSOSIN contém rede de desacoplamento de acoplamento monofásico interno/externo ou trifásico (CDN), com corrente personalizada de acordo com os requisitos de teste do cliente.

 

3. Rede de acoplamento/desacoplamento (CDN) projetando estrutura e parâmetros de circuito

 

1) Rede de acoplamento

Os métodos gerais de acoplamento para sinais de surto ao EUT incluem acoplamento capacitivo e acoplamento de tubo de descarga de gás. Este último tem influência óbvia na forma de onda de saída do gerador de ondas combinado, portanto o primeiro é mais comum. Se um valor pequeno de capacitância de acoplamento for selecionado, a tensão de surto residual no lado da fonte de alimentação será menor, mas a eficiência de geração de corrente de surto será menor. Se um valor de capacitância de acoplamento grande for selecionado, a eficiência de acoplamento ao EUT será maior, mas a tensão residual será maior. Para equilibrar a eficiência de saída e os problemas de tensão residual, o padrão nacional especifica que o acoplamento linha a linha (modo diferencial) adota capacitância de 18μF, acoplamento linha-terra (modo comum) usando capacitância de 9μF. A impedância da fonte da rede elétrica de baixa tensão ao solo é de 12Ω. Para um gerador de ondas combinado com uma impedância virtual (definida como a razão entre o pico de tensão de circuito aberto e o pico de corrente de curto-circuito) de 2 Ω, um resistor adicional de 10Ω precisa ser conectado em série durante o acoplamento linha-terra para aumentar a impedância efetiva da fonte.

 

2) Rede de dissociação

A rede de desacoplamento geralmente consiste em filtros passa-baixa LC que são compostos pelo indutor de desacoplamento "L" e pelo capacitor de desacoplamento "C". Os diagramas de circuitos equivalentes das redes de desacoplamento linha-terra e linha-linha, onde Rs e R′s são as impedâncias da fonte da fonte de alimentação de surto. Rs=12 Ω no caso linha-terra, e as funções de transferência de tensão do circuito R′ no caso linha-linha são s=2 Ω respectivamente.

 

4. As características do CDN

A norma IEC/EN {{0}} especifica as características do CDN, que deve ser medida sob condições de circuito aberto (carga maior ou igual a 10 kΩ) e sob condições de curto-circuito (menor que 0, 1 Ω) na mesma tensão definida.

A tensão de sobretensão residual medida entre as linhas de sobretensão e o terra na porta de alimentação CA/CC da rede de desacoplamento com o EUT e a fonte de alimentação não conectada não deve exceder 15% da tensão máxima de teste aplicada ou duas vezes a tensão de pico nominal do CDN, o que for é maior que.

A tensão de surto indesejada medida entre linhas não sobrecarregadas e terra com o ESE e a fonte de alimentação não conectada não deve exceder 15% da tensão máxima de teste aplicada (circuito aberto).

SUR S6

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