电磁兼容在数据中心模块化UPS的设计应用
时间：2024-05-08 阅读：456
模块化UPS与箝入式仪器一样,有许多优点;灵活性强、费用较低、性能选择范围大、大量的软件工具可用、充分利用PC技术、适合多通道大规模系统集成、便于为多功能便携的测试设备服务等。
随着人类对模块化UPS的不断开发和利用,人们越来越注意到模块化UPS在造福人类的同时,也存在着危害的一面,UPS本身是一个大的电磁波发射源,可能对周围的环境和设备产生电磁干扰,因而,近年来国家相继规定了相关的电磁兼容标准,例如,销售到欧洲的电子产品必须通过CE认证,美国则要求通过FCC认证,中国目前逐步要求通过CCC认证等。
因此,合格的UPS必须符合电磁兼容相关的标准和要求。
电磁干扰三要素
任何电磁干扰问题都包含三个要素,即干扰源、敏感源和耦合路径,这三个要素中缺少一个,电磁干扰问题就不会存在。因此,在解决电磁干扰问题时,也要从这三个要素入手进行分析,查清这三个要素是什么,然后根据具体情况,采取适当的措施消除其中的一个。
能量传播的途径
电磁能量从设备内传出或从外界传入设备的途径只有两个;一个是以电磁波的形式从空间传播,称之为辐射发射,另一个是以电流的形式沿导线传播,称之为传导发射。
1EMC设计程序
EMC(电磁兼容)设计从分析任务的电磁环境和功能要求开始,首先在方案设计的基础上对系统频谱特性进行分析预测;重点编制EMC设计规范;包括确定系统的电磁环境要求,明确电磁环境试验要求;对系统内各分系统及其设备进行EMC分析,预估计系统内的电磁环境状况,选定现行有效的EMC标准,并根据实际工程要求作适当裁剪;提出电路设计、结构设计、工艺设计要求及对接地和搭接、布局和布线、屏蔽、滤波、隔离等设计技术的具体实施约定等。
2EMC设计和研究的技术内容
EMI(电磁干扰):传导发射、幅射发射;从电源线传导出来的电磁干扰;从信号线、控制线传导出来的电磁干扰;从产品壳体(包括产品中的所有电缆)幅射出来的电磁骚扰;从电源线传导出来的谐波电流(Harmonic);电源产生的电压波动和闪烁测量。
EMS(电源抗扰度性能);敏感度从电源端口传入的传导干扰、电源端口的电快速瞬变脉冲群、信号线、控制线端口的电快速瞬变脉冲群、电源端口的浪涌和雷击、信号线、控制线端口的浪涌和雷击、从空间传递给产品(壳体及所有电缆)的电磁辐射、电源端口的电压跌落与中断、静电放电。
屏蔽技术
机箱(柜)屏蔽和设备内部某些元器件的屏蔽用于切断骚扰通过空间传播的途径;
滤波技术
用于切断沿导线传播的传导骚扰。电源线、信号线和控制线端口一般采用低通滤波器来滤除频率较高的共模骚扰(线-地间骚扰)和差模骚扰(线-线间的骚扰);
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接地技术
接地可以理解为一个等电位点或等电位面,是电路或系统的基准电位,但不一定为大地电位。
UPS产品EMC试验中不能达标或安装在系统中工作不正常,到底是什么原因造成?怎样分析是这些原因,如何分析和判断其原因,我们要关注以下情况:
屏蔽——怎样完整!——屏蔽必须要保证屏蔽的完整性;
滤波——怎样有效果!——滤波必须要保证滤波的有效性;
接地——怎样合理!——接地必须要保证接地的合理性。