摘要
随着直流供电电子电气设备在工业控制、汽车电子、可再生能源系统等领域的广泛应用,这类设备在异常供电条件下的稳定性和可靠性变得至关重要。直流电源输入端口的电压暂降与短时中断是常见的电磁干扰场景,可能导致设备故障、数据丢失甚至永久性损坏。为评估直流供电设备对这类干扰的抗扰能力,专业的测试设备必不可少。本文聚焦电压暂降与短时中断测试仪,重点分析力汕(LISUN)CSS61000-29 直流电压暂降与短时中断发生器。文中详细阐述该高可靠性设备的设计特点、技术参数、合规标准及应用场景,为从事直流供电设备电磁兼容(EMC)测试的工程师和研究人员提供全面参考。力汕 CSS61000-29 系列的技术参数以表格形式呈现,便于清晰对比和理解;同时对测试仪的工作原理进行说明,以凸显其在确保抗扰度测试准确性和可重复性方面的作用。
1. 引言
在现代电气电子系统中,直流电源因其输出稳定且与大量电子元件兼容的特性而被广泛应用。然而,设备的直流电源输入端口常面临各类电磁干扰,其中电压暂降与短时中断是发生频率最高、影响最显著的干扰类型之一。电压暂降指直流输入电压在一定时间内突然降低,而短时中断则是电压在短时间内完全消失。这类干扰可能由电网波动、负载切换、供电系统故障等因素引发。对于工业控制器、汽车电子控制单元(ECU)、太阳能逆变器等关键设备而言,即便短暂的电压暂降或中断也可能引发严重后果,如生产线停机、车辆系统故障或能源转换效率下降。
为确保直流供电设备能够抵御这类干扰并维持正常运行,国际和国家层面已制定相关标准,明确电压暂降与中断抗扰度的测试要求和方法。电压暂降与短时中断测试仪是专门用于模拟这类干扰场景的设备,能让电磁兼容测试工程师在受控的实验室环境中评估设备的抗扰性能。力汕集团(LISUN Group)研发的 CSS61000-29 直流电压暂降与短时中断发生器是该领域具有代表性的高可靠性产品。该设备专为满足直流电源输入端口电磁敏感度(EMS)测试的特性和要求而设计,符合国际标准,可提供准确、稳定且可重复的测试结果。本文将对这款电压暂降与短时中断测试仪进行深入分析,涵盖其设计特点、技术参数、合规标准、工作原理及应用场景。
2. 直流电压暂降与中断抗扰度测试的合规标准
在深入探讨力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪之前,有必要先了解规范直流电压暂降与中断抗扰度测试的相关标准。这些标准明确了测试等级、测试流程和性能判定标准,确保不同实验室和制造商的测试结果具有一致性和可比性。
直流电压暂降、短时中断及电压变化抗扰度测试的核心标准包括:
• IEC 61000-4-29:由国际电工委员会(IEC)发布的该国际标准,规定了评估电气电子设备对直流输入电源端口电压暂降、短时中断及电压变化抗扰能力的测试方法和设备要求。其适用范围涵盖各类直流供电设备,并根据干扰严重程度定义了不同的测试等级。
• EN 61000-4-29:这是 IEC 61000-4-29 标准在欧洲的采用版本,确保在欧盟(EU)市场销售的设备满足相同的直流电源输入端口电磁兼容要求。符合该标准是获得 CE 认证的前提条件,而 • CE 认证是产品在欧盟销售的强制性要求。
• GB/T 17626.29:这是中华人民共和国的国家标准,等同于 IEC 61000-4-29,适用于中国境内的电气电子设备,规定了直流电压暂降与中断抗扰度的测试技术和性能评估标准。
力汕 CSS61000-29 直流电压暂降与短时中断发生器严格依据上述三项标准设计制造。这意味着该电压暂降与短时中断测试仪可在全球范围内使用,其测试结果得到国际、国家监管机构及行业组织的认可。此外,若需依据 IEC 61000-4-11 或 GB/T 17626.11 等标准进行交流电压暂降与中断测试,力汕集团也提供专用的交流电压暂降与短时中断测试仪,可通过 CSS61000-29 产品页面提供的链接获取相关信息。
3. 力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪的技术参数
力汕 CSS61000-29 系列电压暂降与短时中断测试仪包含四个型号,分别为 CSS61000-29A、CSS61000-29B、CSS61000-29C 和 CSS61000-29D。每个型号均针对不同的被测设备(EUT)容量需求设计,同时具备相同的核心功能和性能特征。下表详细列出了力汕 CSS61000-29 系列的技术参数,包括被测设备(EUT)容量、暂降(中断)时间、暂降(中断)间隔时间及暂降(中断)次数。
技术参数 | CSS61000-29A | CSS61000-29B | CSS61000-29C | CSS61000-29D |
---|---|---|---|---|
被测设备(EUT)直流容量 | 最大 120V/5A | 最大 120V/10A | 最大 240V/5A | 最大 240V/10A |
暂降(中断)时间 | 1~60,000 毫秒(所有型号) | 1~60,000 毫秒(所有型号) | 1~60,000 毫秒(所有型号) | 1~60,000 毫秒(所有型号) |
暂降(中断)间隔时间 | 1~9,999 毫秒(所有型号) | 1~9,999 毫秒(所有型号) | 1~9,999 毫秒(所有型号) | 1~9,999 毫秒(所有型号) |
暂降(中断)次数 | 1~9,999 次(所有型号) | 1~9,999 次(所有型号) | 1~9,999 次(所有型号) | 1~9,999 次(所有型号) |
显示与控制系统 | 带内置 Windows CE 的大型 LCD 触摸屏(所有型号) | 带内置 Windows CE 的大型 LCD 触摸屏(所有型号) | 带内置 Windows CE 的大型 LCD 触摸屏(所有型号) | 带内置 Windows CE 的大型 LCD 触摸屏(所有型号) |
合规标准 | IEC61000-4-29/EN61000-4-29/GB/T17626.29(所有型号) | IEC61000-4-29/EN61000-4-29/GB/T17626.29(所有型号) | IEC61000-4-29/EN61000-4-29/GB/T17626.29(所有型号) | IEC61000-4-29/EN61000-4-29/GB/T17626.29(所有型号) |
3.1 被测设备(EUT)直流容量
被测设备(EUT)容量指电压暂降与短时中断测试仪在测试过程中可为被测设备提供的最大直流电压和电流。力汕 CSS61000-29 系列提供两种电压等级(120V 和 240V)和两种电流等级(5A 和 10A),能够灵活满足各类直流供电设备的测试需求。例如,CSS61000-29A 型号适用于测试最大直流输入为 120V/5A 的小型设备,如低功率工业传感器和消费类电子产品;而最大容量为 240V/10A 的 CSS61000-29D 型号,则适合测试汽车直流 – 直流转换器、太阳能充电控制器、工业电机驱动器等高功率设备。这种多样化的容量选择确保该电压暂降与短时中断测试仪能够满足不同行业和应用场景的测试需求。
3.2 暂降(中断)时间
暂降(中断)时间指直流输入电压降低(暂降)或完全中断的持续时长。力汕 CSS61000-29 系列的暂降(中断)时间调节范围为 1~60,000 毫秒(1 毫秒至 60 秒),覆盖了相关标准中规定的典型干扰持续时间。例如,工业供电系统中的短时中断通常持续几毫秒至几秒,而电网维护或故障恢复过程中可能出现更长时间的电压暂降。该测试仪具备高精度(1 毫秒分辨率)的暂降(中断)时间调节能力,可准确模拟现实中的各类干扰场景。测试工程师可根据标准具体要求或被测设备的预期工作环境设置暂降时间,确保测试结果能真实反映设备的抗扰性能。
3.3 暂降(中断)间隔时间
暂降(中断)间隔时间指两次连续暂降或中断之间的时间间隔。力汕 CSS61000-29 系列的间隔时间调节范围为 1~9,999 毫秒(1 毫秒至 9.999 秒)。该参数对于模拟现实供电系统中可能出现的多次连续干扰至关重要。例如,电网发生故障时,系统在恢复过程中可能会连续出现多次电压暂降。通过调节间隔时间,电压暂降与短时中断测试仪可模拟这类场景,评估被测设备抵御重复干扰的能力。宽广的调节范围和高精度的间隔时间控制,确保测试仪能够满足不同标准和应用场景的多样化测试需求。
3.4 暂降(中断)次数
暂降(中断)次数指单次测试中模拟的干扰事件总次数。力汕 CSS61000-29 系列可设置 1~9,999 次暂降(中断),足以满足大多数电磁兼容测试需求。在某些情况下,标准可能要求对被测设备施加多次暂降,以评估其长期稳定性和可靠性。例如,IEC 61000-4-29 标准可能规定需对被测设备施加特定参数的多次暂降,并在整个测试过程中监测设备性能。支持设置大量暂降次数的功能,确保电压暂降与短时中断测试仪能够开展全面测试,从而发现被测设备在抵御重复电压干扰方面可能存在的薄弱环节。
3.5 显示与控制系统
力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪配备大型 LCD 触摸屏,并内置 Windows CE 操作系统。这种人性化的操作界面方便测试工程师轻松设置测试参数、监控测试进程并查看测试结果。触摸屏操作直观,清晰的菜单和图标简化了暂降时间、间隔时间、暂降次数等参数的配置流程。Windows CE 系统性能稳定,支持数据存储和导出功能,便于测试工程师保存测试数据以供后续分析和报告生成。此外,显示屏可实时显示测试过程中被测设备输入端口的电压波形,使工程师能够直观地监控干扰过程,确保测试的准确性。
4. 力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪的工作原理
要理解力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪如何模拟电压暂降与中断,需对其工作原理进行分析。该测试仪由直流电源模块、干扰生成模块、控制模块和测量模块等关键部件组成。以下是对其工作流程的详细说明:
4.1 直流电源模块
直流电源模块的作用是在正常工况下为被测设备(EUT)提供稳定的直流输入电压。根据型号不同,其可输出 0~120V 或 0~240V 范围内的直流电压,最大输出电流为 5A 或 10A。该模块采用高精度电压和电流调节电路,确保输出的电压和电流稳定,符合被测设备的要求。测试开始前,需将直流电源模块设置为被测设备的额定输入电压,然后为被测设备通电,确保其在初始状态下正常运行。
4.2 干扰生成模块
干扰生成模块是电压暂降与短时中断测试仪的核心部件,负责生成电压暂降和中断信号。它由一组固态开关(如金属 – 氧化物 – 半导体场效应晶体管 MOSFET 或绝缘栅双极型晶体管 IGBT)和控制电路构成。当需要产生电压暂降时,控制电路向固态开关发送信号,通过部分分流或调节分压器的方式,将直流电源模块的输出电压降至所需的暂降水平。暂降水平可根据标准要求设置,例如额定电压的 0%(中断)、20%、40%、70% 或 80%。若需产生短时中断,则使固态开关完全关断,在设定的中断时间内切断对被测设备的供电。
干扰生成模块采用快速、精确的切换设计。固态开关的切换时间通常在微秒级别,确保干扰信号能够瞬时生成,从而模拟现实中突发的电压变化。此外,该模块输出阻抗低,可最大限度地减少被测设备负载电流对暂降 / 中断电压的影响,保证干扰参数(如暂降时间、电压等级)的稳定性和准确性。
4.3 控制模块
控制模块负责协调直流电源模块、干扰生成模块和测量模块的工作,由微控制器(MCU)或数字信号处理器(DSP)以及内置的 Windows CE 操作系统组成。控制模块通过 LCD 触摸屏接收用户设置的测试参数(如暂降时间、间隔时间、暂降次数、暂降等级),并根据这些参数生成控制信号,在合适的时机触发干扰生成模块,控制每次暂降或中断的开始与结束。
测试过程中,控制模块实时监控测试仪和被测设备的状态。若出现异常情况(如过流、过压、被测设备停机),控制模块可立即停止测试并发出警报,以保护测试仪和被测设备免受损坏。此外,控制模块还会记录测试数据,包括测试开始时间、结束时间、暂降参数和被测设备运行状态等,并将这些数据存储在内部存储器中,或导出至 USB 驱动器等外部存储设备,以便后续分析。
4.4 测量模块
测量模块用于在测试过程中监控和测量被测设备(EUT)输入端口的电压和电流,由高精度电压传感器、电流传感器以及数据采集电路组成。电压传感器实时测量被测设备的直流输入电压,电流传感器则测量输入电流。数据采集电路将传感器输出的模拟信号转换为数字信号,并发送至控制模块。控制模块对这些数据进行处理后,在 LCD 触摸屏上实时显示电压和电流波形。
测量模块在验证干扰参数准确性方面发挥着关键作用,确保干扰生成模块产生的暂降时间、暂降等级和中断时间符合设定值。若测量参数与设定参数存在偏差,控制模块可实时调整干扰生成模块以修正偏差。此外,测量数据还可用于评估被测设备的抗扰性能。例如,当施加 40% 电压暂降且持续时间为 100 毫秒时,若被测设备仍能正常运行,说明其对该等级的干扰具有良好的抗扰能力;若被测设备出现故障或停机,则表明其抗扰性能不足,需在电源设计方面进行改进。
5. 力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪的应用场景
力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪广泛应用于需要对直流供电设备进行电磁兼容测试的各类行业,主要应用场景如下:
5.1 工业控制系统
在工业控制系统中,可编程逻辑控制器(PLC)、集散控制系统(DCS)、工业传感器等直流供电设备应用广泛。这些设备常面临由负载切换、电机启动、电网故障等引发的电压暂降与中断干扰。一次电压暂降就可能导致控制系统故障,进而造成生产线停机和重大经济损失。力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪可用于测试这类工业控制设备对电压暂降与中断的抗扰能力。通过模拟不同的干扰场景,测试工程师能够评估设备在异常供电条件下是否仍能维持正常运行,从而确保工业生产过程的可靠性和稳定性。
5.2 汽车电子
现代汽车配备大量直流供电电子系统,如发动机控制单元(ECU)、防抱死制动系统(ABS)、信息娱乐系统和电池管理系统(BMS)等。汽车供电系统易受发动机启动、大功率负载(如空调、前照灯)切换、电池断开等因素影响,产生电压暂降与中断。这些干扰可能影响汽车电子系统的性能,导致发动机失火、ABS 故障或信息娱乐系统崩溃等问题。力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪 可模拟汽车供电系统中的电压干扰,测试汽车电子元件的抗扰能力。这有助于汽车制造商确保其产品符合 ISO 16750(该标准引用 IEC 61000-4-29 作为直流电压暂降测试依据)等标准的电磁兼容要求,提升汽车的安全性和可靠性。
5.3 可再生能源系统
太阳能光伏(PV)系统、风能系统等可再生能源系统依赖直流电力进行能量转换和传输。太阳能逆变器、光伏充电控制器、风力发电机转换器等设备的直流输入端口,易受天气条件(如太阳能系统面临的云层遮挡)和电网故障影响,出现电压暂降与中断。这些干扰会影响能量转换效率,甚至损坏设备。力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪可用于测试可再生能源设备对直流电压干扰的抗扰能力。通过模拟现实可再生能源系统中可能出现的电压变化,测试工程师能够评估设备抵御这类干扰的能力,确保可再生能源系统稳定运行并实现最大能量输出。
5.4 消费电子产品
智能手机、平板电脑、笔记本电脑、家用电器等消费电子产品通常使用直流电源(如交流 – 直流适配器)供电。尽管这些设备多在供电相对稳定的家庭环境中使用,但电网波动或家庭负载切换仍可能引发电压暂降与中断。例如,冰箱或空调启动时产生的电压暂降,可能导致智能手机充电器暂时停止工作,影响充电过程。力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪可测试消费电子产品及其电源适配器对直流电压暂降与中断的抗扰能力。这有助于消费电子产品制造商提升产品可靠性,改善用户体验。
6. 力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪的优势及高可靠性特征
力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪凭借其高可靠性、高精度和易用性,在市场中脱颖而出。以下是其主要优势及高可靠性特征:
6.1 严格符合国际和国家标准
如前所述,力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪依据 IEC61000-4-29、EN61000-4-29 和 GB/T17626.29 标准设计制造。这确保了使用该测试仪获得的测试结果得到全球监管机构和行业组织的认可。对于制造商而言,使用符合标准的电压暂降与短时中断测试仪是确保产品满足不同市场电磁兼容要求的关键,可有效避免贸易壁垒和产品召回风险。力汕集团对每台出厂的 CSS61000-29 测试仪都进行严格的测试和校准,确保其性能符合标准规格。
6.2 干扰参数精度高、稳定性强
干扰参数(如暂降时间、暂降等级、间隔时间)的准确性和稳定性直接影响测试结果的有效性。力汕 CSS61000-29 测试仪采用高精度元器件和先进的控制算法,确保干扰参数具有极高的准确性。例如,暂降时间的分辨率为 1 毫秒,精度可达设定值的 ±0.1%,远高于相关标准的要求。干扰生成模块采用高速固态开关,其导通电阻低、切换速度快,确保电压暂降或中断能够瞬时生成,且在干扰持续期间参数保持稳定。此外,直流电源模块的输出纹波和噪声低,可最大限度地减少电源本身对测试结果的影响。
6.3 结构坚固、耐用性强
力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪专为实验室环境长期使用设计,采用坚固的结构和耐用的元器件。设备外壳由高品质金属材料制成,具备良好的电磁屏蔽性能和机械防护能力,可防止外部电磁干扰影响测试仪性能,并保护内部元器件免受损坏。内部电路采用工业级元器件,工作温度范围宽(-10℃~50℃),确保测试仪在不同实验室环境下均能稳定运行。此外,测试仪还配备过流保护、过压保护、过热保护、短路保护等多重保护功能,能够快速响应异常情况,切断电源或调整电路参数,保护测试仪和被测设备免受损坏。
6.4 操作便捷、数据管理全面
力汕 CSS61000-29 测试仪的大型 LCD 触摸屏和 Windows CE 操作系统,使其操作简便易懂,即使是电磁兼容测试经验有限的工程师也能轻松上手。界面提供清晰的提示和帮助信息,引导用户完成测试参数设置、测试启动和数据查看等流程。测试仪支持存储多个测试程序,用户可保存常用的测试参数,在后续测试中直接调用,提高测试效率。数据管理方面,测试仪可将大量测试数据(包括波形数据、参数数据、被测设备状态数据)存储在内部存储器中,或导出为 CSV、Excel 等格式的文件至外部存储设备。这方便测试工程师进行数据分析、生成测试报告,并与团队其他成员或客户共享测试结果。
6.5 售后服务完善、技术支持专业
力汕集团是知名的电磁兼容测试设备制造商,拥有全球销售和售后服务网络。对于力汕 CSS61000-29 电压暂降与短时中断测试仪(Voltage Dips and Interruptions Tester) 的用户,力汕提供全方位的售后服务,包括安装调试、校准、维护和技术培训。公司专业的技术支持团队能够快速响应用户的疑问,为技术问题提供解决方案,确保测试仪正常运行和测试工作顺利开展。此外,力汕还会定期更新测试仪的固件和软件,添加新功能并提升性能,确保电压暂降与短时中断测试仪(Voltage Dips and Interruptions Tester) 始终与最新标准兼容,满足用户不断变化的测试需求。
7. 结论
综上所述,电压暂降与短时中断测试仪在评估直流供电设备对电压暂降与短时中断的抗扰能力方面发挥着关键作用。力汕 CSS61000-29 直流电压暂降与短时中断发生器作为该领域具有代表性的高可靠性产品,严格依据国际和国家标准设计,可提供准确、稳定且可重复的测试结果。其丰富的技术参数(包括不同的被测设备容量、可调节的暂降 / 中断时间、间隔时间和暂降次数)使其适用于工业控制、汽车电子、可再生能源、消费电子等多个行业的直流供电设备测试。
力汕 CSS61000-29 测试仪通过直流电源模块、干扰生成模块、控制模块和测量模块的协同工作,能够准确模拟现实中的电压暂降与中断场景。该测试仪具备严格符合标准、干扰参数精度高、结构坚固、操作便捷、售后服务完善等高可靠性特征,成为全球电磁兼容测试工程师信赖的选择。
随着直流供电设备需求的持续增长和电磁兼容性能要求的不断提高,电压暂降与短时中断测试仪的作用将愈发重要。力汕 CSS61000-29 系列凭借其先进技术和卓越性能,将继续为直流供电设备的研发和测试提供有力支持,帮助制造商提升产品的可靠性和安全性,满足全球市场需求。如需了解更多关于力汕 CSS61000-29 直流电压暂降与短时中断发生器的信息,请访问官方产品页面:https://www.lisungroup.cn/products/8024.html。
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