Simulátor poklesu (nárůstu) stejnosměrného napětí při testování odolnosti vůči poklesům napětí, krátkodobým přerušením a kolísáním napětí

Abstraktní
Tento příspěvek se zaměřuje na LISUN CSS61000-29 Simulátor poklesu (nárůstu) stejnosměrného napětí, vysoce spolehlivé zařízení speciálně navržené tak, aby splňovalo charakteristiky a požadavky testů odolnosti proti poklesům napětí a krátkým přerušením na vstupních portech stejnosměrného napájení. Při testování odolnosti proti poklesům napětí, krátkým přerušením a kolísáním napětí dokáže toto zařízení přesně simulovat běžné scénáře anomálií napětí na portech stejnosměrného napájení, vyhodnotit provozní stabilitu a odolnost proti rušení produktů v oblasti elektrických a elektronických zařízení, nové energie a průmyslového řízení v prostředí s kolísáním napětí a poskytovat klíčovou datovou podporu pro certifikaci shody produktů, kontrolu kvality a bezpečnostní návrh. Článek rozpracovává klíčový význam testování odolnosti proti poklesům napětí, krátkým přerušením a kolísání napětí a provádí hloubkovou analýzu konstrukčních prvků, technických parametrů, vyhovujících norem a scénářů praktického použití. LISUN CSS61000-29 zařízení a intuitivně prezentuje výkonnostní výhody zařízení pomocí datové tabulky. Jeho cílem je poskytnout komplexní aplikační reference pro odborníky v souvisejících odvětvích.

1. Úvod
V reálném provozu elektrických a elektronických zařízení, nových energetických systémů (jako jsou fotovoltaické střídače a akumulátory energie) a průmyslových řídicích zařízení slouží stejnosměrný napájecí zdroj jako hlavní zdroj energie a jeho stabilita napětí přímo určuje normální provoz a bezpečnostní výkon zařízení. Faktory, jako jsou kolísání elektrické sítě, náhlé změny zatížení a poruchy vedení, však snadno způsobují anomálie napětí na portu stejnosměrného napájení, včetně poklesů napětí (náhlý pokles napětí na určitou část jmenovité hodnoty), krátkodobých přerušení (napětí dočasně klesne na nulu a poté se obnoví) a kolísání napětí (kontinuální a pomalé kolísání napětí). Pokud zařízení nemá dostatečnou odolnost proti rušení, může to vést k funkčnímu selhání, ztrátě dat nebo dokonce k poškození hardwaru, což má za následek vážné ekonomické ztráty.

Poklesy napětí, krátkodobá přerušení a kolísání napětí. Testování odolnosti, jako klíčový prostředek k posouzení schopnosti zařízení odolávat anomáliím napětí, se stalo nezbytnými testovacími položkami v procesech výzkumu a vývoje produktů, výroby a certifikace. Na základě požadavků trhu a standardních požadavků... LISUN vyvinula a spustila CSS61000-29 Simulátor poklesu (nárůstu) stejnosměrného napětí. Toto zařízení dokáže přesně reprodukovat různé scénáře anomálií stejnosměrného napětí a poskytuje tak vysoce spolehlivé řešení pro podniky, které jim umožňuje provádět standardizované testy imunity. V současné době se široce používá v odděleních dohledu nad jakostí, v externích zkušebních institucích a v souvisejících výrobních podnicích. 

2. Základní význam a princip testování poklesů napětí, krátkodobých přerušení a kolísání napětí - testování odolnosti
2.1 Základní význam testování
S popularizací zařízení napájených stejnosměrným proudem v nových energetických vozidlech, datových centrech, průmyslové automatizaci a dalších oblastech se dopad napěťových anomálií na zařízení stal stále významnějším. Například pokud na nabíjecím stohu nového energetického vozidla dojde k poklesu napětí, může to způsobit přerušení nabíjení nebo prudký pokles účinnosti nabíjení; pokud PLC (programovatelný logický kontrolér) v průmyslovém řízení zaznamená krátkodobé přerušení napětí, může to vést k odstavení výrobní linky; pokud zdravotnické zařízení trpí neustálými výkyvy napětí, může to ovlivnit přesnost diagnostiky nebo dokonce ohrozit bezpečnost pacienta.

Hlavní význam testování imunity proti poklesům napětí, krátkým přerušením a kolísáním napětí spočívá v tom, že simulací scénářů anomálií napětí v praktických aplikacích lze předem identifikovat potenciální vady v návrhu zařízení proti rušení. To pomáhá podnikům optimalizovat topologie obvodů (například přidáním kondenzátorů pro ukládání energie a návrhem modulů pro kompenzaci napětí) a vylepšit mechanismy ochrany softwaru (například alarmy přepětí/podpětí a funkce obnovení bodu přerušení). Zajišťuje to, že zařízení může i nadále stabilně fungovat ve složitých napájecích prostředích a zároveň splňovat požadavky mezinárodních a domácích relevantních norem imunity a zvyšovat konkurenceschopnost produktu na trhu.

2.2 Princip testování
Základním principem testování odolnosti proti poklesům napětí, krátkým přerušením a kolísáním napětí je „reprodukce scénáře + monitorování výkonu“: použití specializovaného simulačního zařízení (jako je LISUN CSS61000-29) jsou na vstupní port stejnosměrného napájení testovaného zařízení přiváděny řiditelné signály anomálie napětí v souladu s parametry specifikovanými normami (jako je amplituda poklesu napětí, doba krátkého přerušení a rychlost kolísání napětí). Současně se monitorovací zařízení (jako jsou osciloskopy a analyzátory výkonu) používají k zaznamenávání parametrů, jako je výstupní napětí, provozní proud a funkční stav testovaného zařízení v reálném čase, aby se zjistilo, zda zařízení vykazuje odchylky od výkonu nebo funkční poruchy mimo povolený rozsah norem.

Například při testu poklesu napětí je třeba stejnosměrné napětí náhle snížit z jmenovité hodnoty (např. 24 V) na 40 % jmenovité hodnoty (tj. 9.6 V), udržet v tomto stavu po dobu 500 ms a poté obnovit na jmenovitou hodnotu. Účelem je sledovat, zda testované zařízení může během poklesu a po něm stále normálně fungovat. Při testu krátkého přerušení je třeba napětí okamžitě snížit na 0 V a udržovat po dobu 100 ms, aby se vyhodnotilo, zda má zařízení schopnost „automatického restartu po přerušení“ nebo „bez ztráty dat“. Při testu kolísání napětí je třeba napětí regulovat tak, aby se zvyšovalo z 80 % na 120 % jmenovité hodnoty rychlostí 0.5 V/s, aby se monitorovala stabilita zařízení během procesu pomalého kolísání napětí.

3. Konstrukční prvky LISUN CSS61000-29 Simulátor poklesu (nárůstu) stejnosměrného napětí
3.1 Návrh specifický pro daný scénář
Jedno LISUN CSS61000-29 Zařízení je speciálně navrženo pro scénáře anomálií napětí na stejnosměrných napájecích portech. Ve srovnání s univerzálními napájecími zařízeními má lepší adaptabilitu na různé scénáře:
• Podporuje obousměrnou simulaci „poklesu“ a „nárůstu“: dokáže simulovat nejen poklesy napětí a krátkodobá přerušení, ale také scénáře náhlého nárůstu napětí (například přepětí způsobené přepětím), a to jak kladné, tak záporné anomálie napětí, s nimiž se běžně setkáváme u stejnosměrných napájecích zdrojů;
• Rychlá dynamická odezva: doba přepínání napětí je ≤10 μs, což umožňuje přesně reprodukovat charakteristiku „okamžité nuly“ při „krátkých přerušeních“ a zabránit zkreslení výsledků testu v důsledku zpoždění odezvy;
• Silná kompatibilita se zátěží: podporuje různé typy zátěží, jako jsou odporové, indukční a kapacitní zátěže, a je kompatibilní s charakteristikami zátěže různých testovaných zařízení, jako jsou nové energetické baterie, průmyslové motory a elektronické řídicí moduly, což zajišťuje stabilní testování bez abnormalit.

3.2 Výhody provozu a ovládání
• Zařízení využívá architekturu „průmyslového hardwaru + inteligentního softwaru“, která vyvažuje provozní pohodlí a přesnost testování:
• Hardwarová úroveň: je vybaven 7palcovou dotykovou obrazovkou s podporou nastavení parametrů jedním kliknutím a monitorování stavu v reálném čase; k zajištění přesnosti výstupního napětí se používá vysoce přesný modul vzorkování napětí (přesnost vzorkování ±0.1 %); vestavěné mechanismy ochrany proti nadproudu, přehřátí a zkratu zabraňují poškození zařízení v důsledku abnormálního zatížení během testování;
• Softwarová úroveň: podporuje vlastní testovací schémata a umožňuje přednastavit 100 skupin běžně používaných testovacích parametrů (jako jsou kombinace různých amplitud poklesů a délek přerušení) pro splnění potřeb různých norem nebo specifických požadavků podniku; má funkci automatického ukládání dat a umožňuje exportovat testovací protokoly (s podporou formátů Excel a PDF), což usnadňuje následnou analýzu dat a archivaci shody s předpisy.

3.3 Vysoká spolehlivost a stabilita
Zařízení využívá průmyslové komponenty a modulární konstrukci pro zajištění stability během dlouhodobého nepřetržitého testování:
• Klíčové komponenty (jako jsou napájecí moduly a řídicí čipy) jsou vybírány od mezinárodně uznávaných značek. Po 1000 hodinách nepřetržitého testování je míra poruchovosti ≤ 0.1 %;
• Tělo je vyrobeno z ocelového plechu válcovaného za studena s povrchem nastříkaným antikorozním nátěrem, který se přizpůsobí různým prostředím, jako jsou laboratoře a výrobní dílny;
• Podporuje funkci dálkového ovládání a lze jej připojit k hostitelskému počítači přes rozhraní RS485 a Ethernet pro realizaci propojeného testování více zařízení nebo bezobslužného testování, což zvyšuje efektivitu testování.

4. Technické parametry LISUN CSS61000-29 Zařízení (se stolem)
Pro intuitivní zobrazení výkonnostních ukazatelů zařízení při testování odolnosti vůči poklesům napětí, krátkým přerušením a kolísáním napětí jsou základní technické parametry LISUN CSS61000-29 jsou uvedeny v tabulce níže:

Kategorie technických parametrů	Obsah specifických parametrů
Rozsah výstupního napětí	0–1000 V DC, plynule nastavitelné
Maximální výstupní proud	0–50 A, podpora režimů konstantního napětí i konstantního proudu
Amplituda poklesu napětí	0 %–100 % jmenovitého napětí (krok 1 %), umožňující přesné nastavení cílové hodnoty poklesu
Krátká doba přerušení	0.1 ms–10 s, časová přesnost ±0.01 ms
Rychlost kolísání napětí	0.1 V/s–10 V/s, s podporou plynulého nastavení rychlosti
Doba přepínání napětí	≤10 μs (z jmenovité hodnoty na 0 V nebo z 0 V zpět na jmenovitou hodnotu)
Přesnost měření napětí	±0.1 % FS (plný rozsah)
Podporované testovací režimy	Jednoduchý test, cyklický test (maximální počet cyklů 999krát), nepřetržitý test
Ochranné funkce	Ochrana proti nadproudu, ochrana proti přehřátí, ochrana proti zkratu, ochrana proti obrácenému zapojení
Komunikační rozhraní	RS485, Ethernet, USB (pro export dat)
Provozní prostředí	Teplota 0–40 ℃, vlhkost 10 %–85 % (bez kondenzace)

Z dat v tabulce je patrné, že zařízení dosahuje špičkové úrovně v oboru v klíčových ukazatelích, jako je rozsah nastavení napětí, časová přesnost a rychlost dynamické odezvy, a splňuje přísné požadavky různých odvětví na testování odolnosti vůči poklesům napětí, krátkodobým přerušením a kolísáním napětí.

5. Praktické aplikační scénáře a případy LISUN CSS61000-29 Přístroj
5.1 Hlavní oblasti použití
Na základě výkonnostních výhod zařízení a kompatibility se standardy… LISUN CSS61000-29 se používá hlavně pro testování odolnosti vůči poklesům napětí, krátkodobým přerušením a kolísáním napětí v následujících oblastech:
• Oblast automobilové elektroniky: Testování palubních nabíječek, systémů správy baterií (BMS), palubních radarů a dalších zařízení za účelem vyhodnocení jejich stability v situacích, jako je spuštění vozidla (pokles napětí), porucha generátoru (krátkodobé přerušení) a přepínání zátěže (kolísání napětí);
• Nové energetické pole: Testování stejnosměrných vstupních portů fotovoltaických střídačů a modulů pro řízení nabíjení a vybíjení energetických baterií, simulace poklesů napětí nebo přerušení způsobených kolísáním elektrické sítě s cílem zajistit spolehlivost zařízení během provozu nových energetických systémů připojených k síti;
• Oblast průmyslového řízení: Testování PLC, pohonů stejnosměrných motorů, senzorů a dalších zařízení za účelem vyhodnocení jejich odolnosti proti rušení při kolísání napětí v průmyslové elektrické síti (například kolísání napětí způsobené spouštěním velkých zařízení v dílně);
• Oblast lékařské elektroniky: Testování zařízení napájených stejnosměrným proudem, jako jsou lékařské monitory a infuzní pumpy, simulace poklesů napětí nebo krátkodobých přerušení v nemocniční elektrické síti, aby se zajistilo, že zařízení může i v případě anomálií napětí nadále normálně fungovat a chránit bezpečnost pacientů.

5.2 Typický případ použití
Když nový podnik zabývající se energetickými vozidly vyvíjel rychlonabíjecí stanici stejnosměrného proudu pro vozidla, musel provést testy odolnosti vůči poklesům napětí, krátkým přerušením a kolísáním napětí v souladu s normou GB/T 18487.1-2015 Systém vodivého nabíjení elektrických vozidel – Část 1: Obecné požadavky na ověření stability nabíjecí stanice při anomáliích napětí. Podnik použil... LISUN CSS61000-29 zařízení k provedení testu a konkrétní postup byl následující:
• Příprava k testu: Připojte vstupní port stejnosměrného proudu nabíjecího stohu k výstupnímu terminálu zařízení. Nastavte parametry testu pomocí dotykové obrazovky zařízení – amplituda poklesu napětí byla 50 % jmenovitého napětí (750 V), tj. 375 V, s dobou poklesu 1 s; doba krátkého přerušení byla 50 ms; rychlost změny napětí byla 2 V/s (nárůst z 80 % na 120 % jmenovité hodnoty);
Provedení testu:
• Test poklesu napětí: Zařízení snížilo výstupní napětí ze 750 V na 375 V a udrželo ho po dobu 1 s. Během této doby byl monitorován výstupní proud, nabíjecí výkon a stavové kontrolky nabíjecího bloku. Výsledky ukázaly, že nabíjení nabíjecího bloku nebylo přerušeno a výstupní výkon zůstal stabilní v rozsahu odchylek ±5 %;
• Test krátkého přerušení: Zařízení okamžitě snížilo napětí na 0 V, udrželo ho po dobu 50 ms a poté ho obnovilo na 750 V. Monitorování ukázalo, že nabíjecí stanice má funkci „paměti přerušení“, která po obnovení napájení automaticky obnovila nabíjení bez ztráty dat;
• Test kolísání napětí: Zařízení regulovalo nárůst napětí z 600 V (80 % jmenovité hodnoty) na 900 V (120 % jmenovité hodnoty) rychlostí 2 V/s a po dobu 30 sekund probíhalo nepřetržité monitorování. Nabíjecí stanice si po celou dobu procesu udržovala normální stav nabíjení bez alarmů přepětí nebo vypnutí;
• Analýza výsledků: Na základě testovacích dat nabíjecí sloup prošel testy imunity za všech scénářů anomálií napětí a splnil požadavky normy GB/T 18487.1-2015. Podnik na základě těchto výsledků optimalizoval algoritmus kompenzace napětí nabíjecího sloupu, čímž dále zlepšil spolehlivost produktu.

6. Poprodejní podpora pro LISUN CSS61000-29 Přístroj
Jako profesionální výrobce testovacích zařízení, LISUN poskytuje komplexní poprodejní podporu pro CSS61000-29 zařízení pro zajištění plynulého průběhu testování uživatelů:
• Technická podpora: Profesionální tým techniků je k dispozici a poskytuje online poradenské služby 24 hodin denně, 7 dní v týdnu. Pokud se uživatelé setkají s problémy s provozem zařízení nebo návrhem testovacího schématu, mohou získat okamžitou podporu telefonicky nebo e-mailem.
• Kalibrace a údržba: Kalibrační certifikát (v souladu s IEC 61000-4-29) je poskytována při opuštění továrny zařízením a jsou podporovány bezplatné roční kalibrační služby, které zajišťují, že si zařízení dlouhodobě udrží vysokou přesnost; v případě poruchy zařízení je zaručena odezva do 48 hodin a pro domácí uživatele jsou k dispozici údržbářské služby na místě;
• Sdílení zdrojů: Provozní manuály zařízení, standardní interpretační dokumenty a typické testovací případy jsou pravidelně aktualizovány a uživatelé si je mohou stáhnout z oficiálních webových stránek. Zároveň je poskytováno školení v obsluze zařízení (online/offline), které pomáhá operátorům rychle zvládnout základní dovednosti v oblasti testování odolnosti vůči poklesům napětí, krátkým přerušením a kolísání napětí.

7. závěr
Jako vysoce spolehlivé zařízení určené pro scénáře anomálií napětí na stejnosměrných napájecích portech LISUN CSS61000-29 Simulátor poklesu (nárůstu) stejnosměrného napětí vykazuje významné výhody v testování odolnosti vůči poklesům napětí, krátkodobým přerušením a kolísáním napětí. Jeho široký rozsah výstupního napětí, vysoká dynamická odezva, vysoká přesnost testování a kompatibilita s více standardy mu umožňují přesně reprodukovat různé scénáře anomálií stejnosměrného napětí a poskytovat spolehlivou datovou podporu pro hodnocení odolnosti produktů v různých odvětvích.

V praktických aplikacích může toto zařízení nejen splňovat potřeby podniků v oblasti kontroly kvality ve výzkumu a vývoje produktů a výrobních procesech, ale také poskytovat standardizovaná řešení pro testování shody s předpisy prováděné odděleními dohledu nad jakostí a nezávislými zkušebními institucemi. Účinně pomáhá produktům zlepšit jejich schopnost odolávat anomáliím napětí a zajišťuje bezpečný a stabilní provoz zařízení ve složitých napájecích prostředích. S neustálým vývojem technologie stejnosměrného napájení se testování odolnosti proti poklesům napětí, krátkým přerušením a kolísáním napětí stane nezbytným článkem ve stále více odvětvích. LISUN CSS61000-29 Očekává se, že toto zařízení bude hrát větší roli v nových energetických technologiích, automobilové elektronice, průmyslovém řízení a dalších oblastech a podpoří celkové zlepšení kvality výrobků a bezpečnosti v tomto odvětví.

Tagy:CSS61000-29