Test d'immunité CEM : Creux de tension et interruptions en courant alternatif (IEC 61000 4-11, 4-34)
Ce blog traite des exigences en matière de temps de montée et de descente de la tension du générateur de source AC, telles que couvertes par la section 6.1.2, tableau 4 de la norme d'essai CEI IEC61000-4-11 Ed. 3 et la section 6.1.1, tableau 4 de la norme IEC61000-4-34. Une revue des sections 3, 4 et 5 de l'annexe D de la norme IEC61000-4-11 Ed.3 est également incluse et traite cette exigence de manière plus détaillée et la justifie. Cette exigence peut prêter à confusion.
IEC 61000-4-11 Section 6.1.2, Tableau 4, Texte
| Description | Spécifications |
|---|---|
| Temps de montée (et de descente) de la tension tr (et tf), voir figures 1b) et 2, lors d'un changement brusque, générateur chargé d'une charge résistive de 100 Ω. | Entre 1 μs et 5 μs |
Justification de la nécessité de temps de chute rapides
En cas de court-circuit sur la ligne, la tension aux bornes d'entrée de l'équipement peut tomber à zéro en moins de 5 μs. Si le court-circuit provient du réseau public, le temps de chute sera relativement lent, de l'ordre de quelques centaines de microsecondes à quelques millisecondes. En revanche, si le court-circuit se produit au niveau du local, par exemple en raison de la défaillance d'un autre équipement installé à proximité, la tension du réseau deviendra nulle en quelques microsecondes, avec des temps de chute inférieurs à 1 μs dans certains cas.
Dans ce cas, les diodes de redressement d'entrée de l'équipement seront commutées du mode de conduction au mode de blocage avec une tension inverse soudaine et élevée en raison du temps de montée très rapide de la tension. Comme ces diodes sont généralement conçues pour une commutation de ligne naturelle avec un temps de montée de la tension de l'ordre de quelques millisecondes, cet événement constitue une contrainte accrue pour les diodes de redressement. Plus généralement, les transitoires de tension rapides peuvent également perturber l'électronique et endommager l'équipement.
Les essais réalisés avec un temps de chute rapide de l'ordre de quelques microsecondes émulant la condition de court-circuit peuvent être utilisés pour tester la robustesse de l'équipement contre les courts-circuits transitoires rapides de la ligne.
Il convient de noter que la norme CEI 61000-4-34 impose les mêmes exigences en matière de temps de montée et de descente pour les EUT nécessitant moins de 75 A/phase. Pour les EUT de plus forte puissance, jusqu'à 50 usec sont autorisés pour un test de conformité complet.
La plupart des sources d'alimentation programmables en courant alternatif ne répondront pas à cette exigence de temps de montée et de descente de la tension en courant alternatif, à moins qu'elles ne soient largement surdimensionnées et/ou qu'elles n'utilisent la technologie des amplificateurs linéaires.
For Pacific Power Source ECTS2 Harmonics and Flicker test systems equipped with the Electronic Power Transfer Switch (EPTS) option, the requirement for voltage rise and fall time capability is handled by the EPTS hardware and not a function of the AC power source used for the test, provided that the power source output inductance is low enough to guarantee that it does not affect rise or fall times. Generally, a power source with < 100 µH will suffice to meet the < 5 us specification.
EPTS-3-75 Commutateur électronique de transfert de puissance - triphasé, 100A par phase
Les temps de transition pour les creux de tension et les interruptions sont déterminés par les commutateurs électroniques à semi-conducteurs qui passent d'une source de tension alternative à l'autre. Cela nécessite la synchronisation de la source de courant alternatif programmable qui fournit les niveaux d'abaissement et d'interruption avec la source de courant alternatif de tension nominale, généralement 230Vac et 50Hz ou 120Vac et 60Hz, fournie par l'entreprise locale. Ce concept est illustré dans la figure ci-dessous.
Diagramme de système du commutateur de transfert de puissance électronique (EPTS) PPS
The resulting voltage transients at 90° and 270° where the voltage slew rates have to be fast enough to meet the < 5 µsec rise and fall times. For the case of 230Vac nominal voltage, the resulting voltage waveforms for the EPTS are shown in the two scope images below.
Temps de montée et de descente de la tension EPTS
Résumé
Toutefois, pour satisfaire pleinement aux exigences de la clause 6.1.2 de la norme CEI 61000-4-11, l'utilisation d'un EPTS serait nécessaire. La clause 6.1.2 exige la vérification des temps de montée et de descente à 90 et 270 degrés avec une charge résistive de 100 ohms pour un générateur d'essai de chute/interruption entièrement conforme.
Cette approche est particulièrement utile en Asie et en Europe. Les unités EPTS sont disponibles en version monophasée ou triphasée et jusqu'à 100Arms par phase. Voir https://pacificpower.com/products/epts-option pour les modèles disponibles. Les unités EPTS permettent également de ne pas avoir à répondre aux exigences en matière d'appel de pointe des normes IEC61000-4-11 et IEC61000-4-34. Voir séparément notre note d'application "IEC 61000-4-11 & 34 Testing and AC Source Peak Current".
Pour les applications aux États-Unis, une deuxième source de courant alternatif ou un générateur de courant alternatif est nécessaire pour tester la tension nominale de 50 Hz, 230 VLN monophasé ou triphasé.