不間斷電源設(shè)備（UPS）作為一種高品質(zhì)電源,，被廣泛應(yīng)用于各個對電網(wǎng)可靠性要求較高的行業(yè)中。隨著工業(yè)用電源技術(shù)的不斷發(fā)展，對 UPS 電磁兼容（EMC-Electromagnetic CompaTIbility）性能及其檢測技術(shù)也提出了更高的要求,。本文結(jié)合 UPS 的 EMC 檢測相關(guān)的國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),，系統(tǒng)地介紹 UPS 的電磁干擾（EMI-ElectromagneTIc Interference）和電磁敏感度（EMS-ElectromagneTIc SuscepTIbility）的測試要求,，并給出有效的解決方案,。

引言

不間斷電源設(shè)備（UPS）是一種恒頻、穩(wěn)壓,、純凈,、不間斷的高品質(zhì)電源，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展,，它的重要性越來越明顯,，尤其是在電信、銀行,、電力、交通,、金融以及國防等對電網(wǎng)的可靠性要求較高的行業(yè),。UPS 是個特殊的設(shè)備，既是電網(wǎng)的負(fù)載,，又要給負(fù)載提供電源,，其電磁兼容（EMC-Electromagnetic Compatibility）性能既要保證它不對電網(wǎng)造成電磁污染，又要保證它提供給負(fù)載的是一個穩(wěn)定可靠的電源,。因此,，綜合地從 UPS 的電磁干擾（EMI-Electromagnetic Interference）和電磁敏感度（EMS-Electromagnetic Susceptibility）角度進行電磁兼容特性的測試和評價顯得至關(guān)重要。

針對 UPS 產(chǎn)品的特點，UPS 的電磁兼容主要包含電源的輸入及輸出傳導(dǎo)干擾,、電源的輻射干擾和 UPS 的抗干擾特性,。目前 UPS 的 EMC 要求的專用標(biāo)準(zhǔn)為 GB 7260.2-2009/IEC 62040-2:2005 ［1］。另外根據(jù)測試項目的不同需參照對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),，各標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了各個頻段各種類型電氣電子設(shè)備的騷擾發(fā)射限值和抗擾性要求,、明確了相應(yīng)的試驗方法及測量用儀器設(shè)備要求。

1,、UPS 的 EMC 檢測方案

UPS 的 EMC 性能包括 EMI 和 EMS,，EMI 要求 UPS 在正常運行過程中對所在環(huán)境及其它事物（包括設(shè)備和系統(tǒng)）產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定限值；EMS 特性要求 UPS 系統(tǒng)本身在電磁騷擾情況下運行性能要穩(wěn)定,，如具有抗雷擊,、靜電、振鈴波等干擾的能力,。對于不同的 EMC 特性,，標(biāo)準(zhǔn)的測試要求不同，須選擇專業(yè)的測試方案進行測試,，具體測試項目參見表 1,。

表 1、UPS 的 EMC 測試項目

2,、UPS 的 EMC 性能測試說明

以下僅舉幾個對 UPS 較為典型的 EMC 性能測試加以說明,。

輻射騷擾檢測

UPS 中有變壓器、電感,、開關(guān)管,、整流管等非線性器件，由于寄生電容的影響很容易形成共模電流,。閉合的電流回路會產(chǎn)生磁場,，同時又會伴隨輻射電場。UPS 作為一個干擾源,，工作過程中會向周圍空間發(fā)射輻射騷擾,，UPS 中的輻射騷擾會影響周邊一些高靈敏度的電器正常工作。輻射騷擾試驗就是用來評估其輻射騷擾程度,。根據(jù) GB 7260.2-2009/IEC 62040-2:2005［1］等 UPS 專用標(biāo)準(zhǔn)要求以及 GB 4824-2004/CISPR11:2003［2］等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),，需在 30MHz-1GHz 頻率范圍內(nèi)測量 UPS 空間輻射的電場分量。圖 1（左）和圖 1（右）分別為典型的 UPS 輻射發(fā)射測量原理和包括電波暗室在內(nèi)的測量系統(tǒng),，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求基礎(chǔ)上,，該系統(tǒng)頻率測量范圍已拓寬至 3GHz，以滿足更高的測試需求,。

圖 1,、UPS 輻射發(fā)射測量原理圖（左）和測量系統(tǒng)（右）

電源端子傳導(dǎo)騷擾檢測

UPS 工作時除了通過空間對周圍環(huán)境產(chǎn)生輻射騷擾,，還會通過電源線向電網(wǎng)產(chǎn)生騷擾。若 UPS 電源端子存在高幅值的傳導(dǎo)騷擾,，極可能導(dǎo)致同一電網(wǎng)的計算機等信息技術(shù)設(shè)備受到干擾,，導(dǎo)致信息設(shè)備數(shù)據(jù)丟失等問題。GB 7260.2-2009/IEC 62040-2:2005［1］和 GB/T6113.201-2008/CISPR 16-2-1:2003［3］等標(biāo)準(zhǔn)對 UPS 沿著電源線向電網(wǎng)發(fā)射的騷擾電壓的限值和測量方法做出了明確要求,。圖 2 為杭州遠方公司根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計的測量用系統(tǒng),，測量在屏蔽室內(nèi)進行，系統(tǒng)主要由人工電源網(wǎng)絡(luò)和 EMI 接收機組成,，測量頻率范圍達到 10Hz-30MHz,，覆蓋了標(biāo)準(zhǔn)要求的 150kHz-30MHz。

圖 2,、UPS 電源端子傳導(dǎo)騷擾測量系統(tǒng)

輻射抗擾度檢測

電磁輻射現(xiàn)象無所不在,，如無線電臺、移動無線電發(fā)射機及各種工業(yè)電磁輻射源,，甚至熒光燈具在工作時都會產(chǎn)生電磁輻射,。這些輻射將對工作中的 UPS 產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時將導(dǎo)致 UPS 出現(xiàn)故障或性能受損,。電磁場輻射抗擾度試驗就是用來評估受試設(shè)備對來自空間的輻射電磁場抗擾度,，GB/T 17626.3-2006/IEC61000-4-3:2006［4］和 GB 7260.2-2009/IEC 62040-2:2005［1］等標(biāo)準(zhǔn)明確 UPS 對周圍輻射干擾最低抗擾度要求、測試方法和設(shè)備要求,。圖 3（左）和圖 3（右）分別為典型的輻射抗擾度測量原理和測試用系統(tǒng),，可完全滿足上述基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和 UPS 專用標(biāo)準(zhǔn)的測試要求。

圖 3,、UPS 輻射抗擾度測試原理圖（左）和測試系統(tǒng)（右）

靜電放電抗擾度檢測

靜電放電試驗?zāi)M了操作人員直接觸摸 UPS 時對設(shè)備的放電以及放電對設(shè)備工作的影響,，或操作人員在觸摸鄰近設(shè)備時對所關(guān)心設(shè)備的影響。累計的靜電電荷會產(chǎn)生高達幾千伏的電壓,，一方面會引起 UPS 中半導(dǎo)體等器件的損壞,，造成設(shè)備永久性失效，也會引起 UPS 近場電磁場變化,，造成設(shè)備的誤動作,。圖 4 為杭州遠方公司根據(jù) GB/T 17626.2-2006/IEC61000-4-2： 2008［5］和 GB 7260.2-2009/IEC 62040-2:2005［1］等標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計的 EMS61000-2A UPS 靜電放電測試系統(tǒng)，最高靜電電壓可達 30kV,，涵蓋標(biāo)準(zhǔn) 4kV 接觸放電,、8kV 空氣放電測試要求。

圖 4,、UPS 靜電放電分析測試系統(tǒng)

浪涌（沖擊）抗擾度試驗

UPS 除了作為騷擾源外還可以起到隔離作用，可以將瞬間間斷,、電壓波動等電網(wǎng)干擾阻擋在負(fù)載之前,，不僅可以使負(fù)載對電網(wǎng)不產(chǎn)生干擾又可以使電網(wǎng)中的干擾不影響負(fù)載,，從而起到良好的隔離作用。自然界的雷擊,、電源系統(tǒng)切換,、設(shè)備接地網(wǎng)或接地系統(tǒng)間的短路等都可能會對該環(huán)境下 UPS 形成浪涌沖擊，若 UPS 不具備良好的浪涌（沖擊）抗擾度不但不能起到隔離作用嚴(yán)重時還會導(dǎo)致設(shè)備失靈和損傷,。因此 GB/T 17626.5-2008/IEC 61000-4-5:2005［6］和 GB 7260.2-2009/IEC 62040-2:2005［1］等標(biāo)準(zhǔn)對 UPS 的抗浪涌沖擊性能檢測和評估作出了明確規(guī)定,。UPS 雷擊浪涌測試用系統(tǒng)如圖 5 所示，系統(tǒng)主要設(shè)備為杭州遠方公司 EMS61000-5G 全自動多功能雷擊浪涌發(fā)生器,，它在受試設(shè)備供電電源上耦合一個浪涌尖峰,，最高值可達 15kV，浪涌電壓的波前時間和半峰值時間為 1.2μs/50μs,，為浪涌抗擾度性能測試提供一個準(zhǔn)確,、理想的依據(jù)。

圖 5,、UPS 雷擊浪涌測試系統(tǒng)

3,、小結(jié)

隨著 UPS 技術(shù)的不斷發(fā)展，對其 EMC 測試的標(biāo)準(zhǔn)也日趨完善,，相應(yīng)的測試設(shè)備也亦發(fā)展成熟,。UPS 廠商應(yīng)按照產(chǎn)品特點，根據(jù)國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展要求,，選擇相應(yīng)的檢測方案對 UPS 的特性進行全面表征和評價,，這不僅可以提高 UPS 整體質(zhì)量，還有利于進一步規(guī)范 UPS 產(chǎn)品的發(fā)展,。

參考文獻：

［1］ GB 7260.2-2009/IEC 62040-2:2005,， 不間斷電源設(shè)備（UPS） 第 2 部分：電磁兼容性（EMC）要求， 2009.

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［5］ GB/T 17626.2-2006/IEC61000-4-2:2008,， 電磁兼容 實驗和測量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗， 2006.

［6］ GB/T 17626.5-2008/IEC 61000-4-5:2005,， 電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 浪涌（沖擊）抗擾度試驗,， 2008.