An Generátor přepětí EM testu je speciální zařízení, které replikuje vysokoenergetické přechodové přepětí, s nímž se výrobek pravděpodobně setká v praxi, což umožňuje inženýrům provádět konzistentní testy odolnosti vůči přepětí. Tyto generátory jsou určeny k modelování dvou fyzikálně odlišných typů přechodových jevů: kombinované vlny vysokého napětí, která je rychlá, krátkodobá a vysokonapěťová, a krátkodobého impulsu vysokého proudu, což je sekundový časový rozsah přímých úderů blesku nebo silných spínacích přechodových jevů na elektrickém vedení. Generátor přepětí EM Test generováním standardizovaných impulsů s velmi dobře regulovanou amplitudou, dobou náběhu a dozníváním umožňuje laboratoři zatěžovat komponenty a kompletovat elektrické komponenty nebo systémy za podmínek, které se velmi podobají reálným elektrickým rizikům, ale zároveň si zachovávají sledovatelnost a opakovatelnost.

Architektura formování pulzů a ukládání energie

Jádrem generátoru přepětí je architektura pulzního tvaru/vybíjení, která transformuje uloženou elektrostatickou energii na požadovaný přechodový průběh. Energie se ukládá ve vysokonapěťovém nabíjecím kroku, který nabíjí kombinaci kondenzátorových baterií na přesné napětí. Když se uložený náboj vybije řízením řízeného spínacího prvku, historického jiskrového hradlu a polovodičového vysokonapěťového spínače, je náboj dodán do sítě tvarující pulzy. Tato síť představuje pečlivě vytvořenou síť kapacit, indukčností a odporů, která určuje časovou odezvu výstupu. Fotometrické znázornění průběhu, jak je definováno průmyslovým standardem, je typicky průběh napětí naprázdno, často udávaný jako 1.2/50 µs (doba náběhu 1.2 µs do vrcholu a 50 µs do poklesu na polovinu hodnoty), nebo průběh zkratového proudu, často udávaný jako 8/20 µs. Časové konstanty nejsou libovolné, ale byly nastaveny tak, aby poskytovaly reprezentaci fyziky přechodových jevů vyvolaných bleskem a spínacích jevů a tvořily základ, na kterém by bylo možné porovnávat chování různých zařízení v jednotlivých testovacích laboratořích a produktech.

Kombinované sítě pro generování a vazebné vlny

K vytvoření útlumené kombinované vlny jsou potřeba dva propojené impulsy: vysokonapěťový impulz naprázdno, nezbytný k namáhání izolace a spojů polovodičů, a vysokoproudová složka, která simuluje dráhu výboje blesku. Vnitřní impedance generátoru přepětí a síť externí vazby jsou dva faktory, které určují, jak bude uložená energie rozdělena mezi napětí a proud v testovaném zařízení (EUT). Vazební sítě (buď vazební/oddělovací sítě, nebo moduly pro připojení síťového vedení) nabízejí požadovanou cestu k přepětí a izolují generátor od ostatních vodičů v testované oblasti. Referenční návratová cesta přepětí je také stanovena těmito sítěmi, což má významný vliv na reprodukovatelnost testu. Adekvátně navržené vazební sítě eliminují nežádoucí odrazy nebo artefakty zemní smyčky, které by jinak způsobily změnu napětí na EUT.

Přesnost měření a monitorování

Provoz generátoru zahrnuje měření a monitorování přesnosti. Pro měření skutečného průběhu proudu, který proudí do zkoušeného zařízení (EUT), se používají děliče napětí s vyšším poměrem dV/dt a vysokými špičkami proudu a proudové sondy. Generátor nabízí metrologické kanály, které přizpůsobují časovač spouštění, odesílanou amplitudu, polaritu a energii dostupným reakcím zařízení. Současné EM testovací zařízení obvykle obsahuje vestavěné digitalizační osciloskopy a programy, které zachycují průběhy, ověřují shodu s cílovými obálkami 1.2/50 a 8/20 a generují zkušební protokoly, které lze použít jako důkaz o shodě s požadavky na kvalitu. Takové měřicí systémy také pomáhají s kontrolou opakovatelnosti a studiem nejistot, a proto mají inženýři možnost oddělit hardwarové selhání způsobené inherentní slabinou zařízení od problémů s testovacím uspořádáním.

Úvahy o nastavení testu

Topologie testovací sestavy je významná pro stupeň simulované reprezentativnosti přechodových jevů. V případě napájecích portů je přepětí obvykle indukováno mezi vodiči a zemí a mezi vodiči; v případě signálových a datových portů jsou k indukci přepětí v souhlasném a diferenciálním režimu vyžadovány speciální, speciálně konfigurované sítě. Schémata zemnicích pásků a zpětná cesta Referenční zemnící rovina, zemnicí pásky a skutečná fyzická cesta kabelů tvoří část zpětné cesty a mohou radikálně změnit lokalizovaná elektrická a magnetická pole, kterým je zkoušené zařízení vystaveno. Z toho vyplývá, že certifikované laboratoře by při nastavování měly věnovat velkou pozornost uspořádání, délce kabelů a kontinuitě uzemnění. Vybíjecí cesty a bezpečnostní blokování se používají k odstranění zbytkového náboje v systému mezi impulsy, aby byla zajištěna bezpečnost obsluhy a přístrojového vybavení.

Obrázek: Generátor rázových vln pro EM test

Pokročilé možnosti testování přepětím

Testování přepětím také ukazuje realistické časové a polaritní změny kromě nahé fyziky. Standardy jsou předpisy pro aplikaci přepětí s negativní a kladnou polaritou a jsou to předpisy pro opakovací frekvenci, pulzy a počet intervalů mezi pulzy, aby se v profilu odrážela realistická expozice. Důležitost každého z těchto parametrů spočívá v tendenci polovodičových součástek i prvků s plynovým výbojem být asymetrickým způsobem citlivé na polaritu nebo kumulativní energii. Inženýři testují degradaci, když dochází k opakovanému přepětí součástek ve výrobě a vývoji, aby znali nejen okamžité režimy selhání, ale také procesy opotřebení v důsledku stáří.
Alternativním faktorem, který doplňuje moderní generátory přepětí, je možnost jejich testování na různé energetické úrovně a tvary vln. Ačkoli standardizované obálky 1.2/50 a 8/20 i nadále slouží jako referenční bod pro testování shody na základě norem typu IEC, pokročilejší testovací požadavky mohou vyžadovat vlastní tvary vln nebo energičtější pulzy za účelem studia odolnosti nebo modelování atypických konfigurací instalace. Síť pro vytváření pulzů a spínací technologie generátoru mohou zajistit snadnou konfiguraci pro takové změny. Dobu náběhu, amplitudu a opakování lze řídit s vysokou přesností, což umožňuje výzkumníkům prozkoumat tento vztah mezi prahem selhání a zařízeními pro ochranu proti přepětí, validovat zařízení pro ochranu proti přepětí a vytvářet lepší svodiče přepětí a filtrační sítě.

Integrace s EMC

Některé systémy generátorů přepětí se v laboratořích často používají ve spojení s dalšími systémy pro testování elektromagnetické kompatibility a vlivů prostředí k prozkoumání interakcí na úrovni systému. Například v případě přepětí se k odhalení složitých řetězců poruch, které by jinak mohly být při testování s jedním stresorem neviditelné, používá několik cyklů s teplotou nebo vibracemi. Doplňkové produkty - Dodavatelé doplňkového vybavení, např. vazebních sítí, systémů pro sběr dat, proudových sond atd. Je známo, že výrobci zařízení a zkušebny si doplňkové vybavení pořizují, obvykle prostřednictvím specializovaných dodavatelů. Jedním z takových dodavatelů je LISUN, která nabízí řadu fotometrických a elektrických testovacích příslušenství, které v kombinaci s generátory přepětí tvoří kompletní testovací cyklus; jejich měřicí zařízení a držáky mohou pomoci při montáži, měření a zaznamenávání experimentů s odolností vůči přepětí. Spolehlivé periferní zařízení je metoda používaná ke zlepšení konzistence nastavení a také k urychlení cesty k certifikovanému produktu, jako je prototyp.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Konečně, Generátor přepětí EM testu Modeluje přechodná přepětí s vysokou úrovní energie, transformuje uloženou elektrostatickou energii do pečlivě tvarovaných impulzních průběhů a tyto impulsy dodává do navržených vazebních sítí a zpětných cest a poskytuje přesné měření a monitorování, aby bylo zajištěno dosažení požadovaného napětí. Důkladnost návrhu generátoru a pozornost věnovaná testovacímu uspořádání určují míru, do jaké laboratorní situace znovu napodobuje to, co lze nalézt ve skutečném aspektu hrozby. Pro konstruktéry produktů se data z testů odolnosti proti přepětí používají k rozhodování o ochranné topologii, výběru přepěťových svodičů, vylepšení návrhu a uspořádání filtrů, což vše vede k minimalizaci poruch pole a dlouhé životnosti.