産業用EMC準拠のためのEFT耐性試験システムの選定に関する完全ガイド

概要|
産業環境では、頻繁なグリッドスイッチング、リレー接点のバウンス、誘導性負荷のオン/オフ動作により、大規模な高周波電気高速過渡バースト障害が発生します。このような干渉は、産業用制御機器や計測機器において、通信の中断、プログラムの暴走、システムのクラッシュまたはリセットを容易に引き起こす可能性があります。EFTイミュニティテストシステムは、この種の電磁干渉を再現し、EMCイミュニティ評価を実行するためのコアハードウェアとして機能します。電気高速過渡バースト発生器は、電磁両立性（EMC）イミュニティテスト用に特別に設計された高精度デバイスです。そのコア機能は、電気電子機器が動作中に遭遇する可能性のあるグリッドスイッチング動作やリレー接点のバウンスなどの実際の障害によって生成される高周波パルスをシミュレートすることです。これは、このような干渉に対する機器のイミュニティ性能を評価し、複雑な電磁環境でも安定した動作を保証するために採用されています。EFTイミュニティテストシステムの標準要件と製品の特徴に基づいて、 LISUN EFT61000-4 EFTイミュニティテストシステムについて、本論文では波形仕様、カップリング・デカップリングネットワーク、サポートアクセサリなど複数の側面からモデル選択分析を行い、メーカー、研究開発ラボ、第三者試験機関が適切なEFTイミュニティテストシステムを選択するための参考情報を提供する。 

イントロダクション

産業オートメーションの継続的な進歩に伴い、周波数変換器、接触器、リレーなどの誘導性負荷が現場で頻繁に起動・停止されるようになりました。これらの負荷がオンまたはオフになった瞬間に、電気的高速過渡現象と呼ばれる、高周波パルスが繰り返し発生する過渡的なバーストが発生します。個々のパルスのエネルギーは限られていますが、高密度の高周波パルスバーストはデジタル回路や通信インターフェースに深刻な影響を与える可能性があります。多くの機器は理想的な実験室環境では正常に動作しますが、現場設置後に異常な動作を示すことがあります。その主な原因は、認定されたEFT耐性試験システムを使用せずに、EFT耐性の検証が不十分であることです。

GB/T 17626.4-2018およびIEC/EN 61000-4-4によれば、製品は市場投入前に電気的高速過渡バースト耐性試験に合格しなければならない。 EFT免疫力検査システム 実世界のバースト干渉を実験室条件下で再現し、R&D段階で事前適合性検証を完了して、ハードウェア保護、PCBレイアウト、接地設計の欠陥を明らかにすることができます。EFTイミュニティテストシステムは、サプライヤーによって構成が異なります。多くの購入者は、最大出力電圧のみに注目し、パルス立ち上がり時間、パルス幅、カップリング/デカップリングネットワークの定格電流、テストアクセサリなどの重要な指標を無視しています。その結果、機器の実際の耐干渉性能を反映しない歪んだテスト結果が生じ、事前適合性は合格しても正式な認証に失敗する可能性があります。標準仕様を十分に理解し、EFTイミュニティテストシステムを適切に選択することが、産業用EMC適合性にとって重要です。

EFT61000-4_EFTイミュニティ測定

EFT耐性試験システムのコア標準技術要件

GB/T 17626.4-2018は、国際規格IEC 61000-4-4の中国版であり、パルス波形パラメータ、出力インピーダンス、パルス繰り返し周波数、バースト持続時間、バースト周期など、EFT耐性試験システムの必須仕様を定義しています。この規格では、50Ω負荷時のパルス立ち上がり時間が5ns±30%、パルス幅が50ns±30%、出力インピーダンスが2段階（50Ωと1000Ω）、パルス周波数が1kHzから1000kHzまで調整可能であることを規定しています。干渉はバーストモードで発生し、バースト長、バースト周期、極性（正、負、交互）は設定可能です。

カップリング・デカップリングネットワークは、完全なEFT耐性試験システムに不可欠な構成要素です。電源ライン試験の場合、カップリング・デカップリングネットワークは、パルスエネルギーが外部電源に逆流するのを防ぎながら、試験対象機器の電源回路にバースト干渉を注入します。カップリング・デカップリングネットワークの定格動作電流は、試験対象機器の最大動作電流を超える必要があります。RJ45やRS485などの通信信号線の場合、電源指向のカップリング・デカップリングネットワークではなく、容量結合クランプを使用して信号ケーブルにEFTバーストを注入する必要があります。さらに、パルス波形を定期的に検証して長期的な測定精度を確保するために、専用の校正キットが必要です。上記のサポートコンポーネントがないスタンドアロンのパルス発生器では、完全な標準の電気的高速過渡バースト耐性試験を実施することはできません。

パラメータ分析 LISUN EFT61000-4 EFT免疫試験システム

その LISUN EFT61000-4 EFTイミュニティテストシステムは、GB/T 17626.4-2018およびIEC/EN 61000-4-4規格に完全に準拠しています。バイリンガルのAndroidタッチスクリーンとプリインストールされた標準テストルーチンを備え、IECで定義されたテストレベルをワンクリックで呼び出すことができます。このシリーズは、カップリング/デカップリングネットワークの最大出力電圧と定格電流によって区別される複数のバリエーションで構成されており、低電力の民生用電子機器から高電力の産業機器までのテスト要件をカバーします。一部のモデルには、内蔵の三相5線式カップリング/デカップリングネットワークが統合されていますが、高電流バージョンでは外部の高電力ユニットを採用しています。完全なEFTイミュニティテストシステムには、信号線テスト用のEFT-CLAMP容量結合クランプ、波形検証用のEFT-CAL校正キット、および完全に準拠したテスト環境を構築するためのEFT-DESK標準テストベンチをオプションで装備できます。主要なEFT61000-4モデルの主なパラメータを以下の表に示します。

EFT61000-4およびEFT61000-4Aは、低電力の民生用電子機器および中規模の産業用制御モジュール向けに、16Aのカップリング/デカップリングネットワークを内蔵しています。EFT61000-4-32AおよびEFT61000-4A-32Aは、より高い動作電流の産業機器向けに、32Aの三相5線式カップリング/デカップリングネットワークを統合しています。EFT61000-4-100AおよびEFT61000-4A-100Aは、高電力の産業用コントローラおよび電源向けに、外部100A高電力カップリング/デカップリングネットワークを採用しています。試験対象機器にイーサネットやRS485などの通信ケーブルが含まれている場合、信号線でEFT耐性試験を実行するには、オプションのEFT-CLAMP容量性カップリングクランプが必要です。 EFT-CAL校正キットは、パルス立ち上がり時間とパルス幅を定期的に検証することで、EFT免疫試験システムの長期的な測定精度を保証します。

EFT免疫テストシステムの主要選定基準

企業や研究所は、最大出力電圧だけを比較するのではなく、複数の側面からEFT耐性試験システムを評価する必要があります。まず、EFT耐性試験システム全体がGB/T 17626.4-2018およびIEC 61000-4-4に準拠していることを確認し、パルス立ち上がり時間やパルス幅などの重要な波形パラメータを検証し、有効な校正証明書を確認します。次に、カップリング・デカップリングネットワークの定格電流が、試験対象機器の最大動作電流を超えていることを確認します。低電流内蔵CDNは低電力プロトタイプに適用されますが、高電力産業機器には32Aまたは100Aグレードのカップリング・デカップリングネットワークが必要です。

第三に、試験対象を区別します。製品に通信信号ケーブルが取り付けられている場合は、信号線バースト耐性試験用の容量結合クランプが付属しているか、オプションアクセサリとして利用可能かを確認します。第四に、機器の機能を評価します。パルス極性切り替え、調整可能なパルス周波数、バースト持続時間、試験時間などのすべての機能がサポートされている必要があり、タッチベースのヒューマンマシンインターフェースは試験効率を向上させます。第五に、サポートアクセサリを検討します。校正キットと標準試験台は、ラボの長期的な資産として不可欠です。高電圧EMC試験では、安全保護対策も考慮する必要があります。最後に、機器の保守、計測ガイダンス、規格の解釈、試験技術サポートなど、サプライヤーの技術サービス能力を評価し、EFT耐性試験システムが耐用年数にわたって確実に動作することを保証します。

EFT耐性試験システムの実際的な工学応用

産業制御部門では、 LISUN EFT61000-4 EFT耐性試験システムは、PLC、周波数変換器、産業用ゲートウェイ、センサーモジュールの事前適合性耐性検証に使用されます。リレーやコンタクタの動作によって発生するバースト干渉を再現し、デバイスが通信途絶や誤った出力を起こすかどうかを監視することで、エンジニアが電源フィルタ回路、ケーブルシールド、PCBレイアウトを最適化できるよう支援します。家電業界では、このEFT耐性試験システムを使用してアダプタやスマートホームコントローラを検証し、電源ポートの弱点を事前に特定して認証不合格のリスクを低減します。医療機器分野では、医療用EMC規格に準拠したEFT耐性検証を実施し、機器の信頼性を保証します。

第三者試験機関は、正式な認証試験においてEFTイミュニティテストシステムを導入し、CE、CB、その他の国際認証を裏付ける適合試験データを生成します。開発者は、事前適合性試験環境が標準的な試験室環境とは異なることに留意する必要があります。事前適合性試験に合格しても認証が承認されるわけではなく、正式なサンプル提出は引き続き標準的な手順に従う必要があります。

結論

An EFT免疫力検査システム は、産業用EMC適合性試験に不可欠な装置です。電気高速過渡バースト発生器は、電磁両立性（EMC）耐性試験用に特別に設計された高精度装置です。その主な機能は、電気・電子機器が動作中に遭遇する可能性のある、グリッドスイッチング動作やリレー接点バウンスなどの実世界の障害によって発生する高周波パルスをシミュレートすることです。このような干渉に対する機器の耐性性能を評価し、複雑な電磁環境下でも安定した動作を保証するために採用されています。 LISUN EFT61000-4 EFTイミュニティテストシステムは、低電力の民生用電子機器から高電力の産業機械まで、幅広い構成に対応しています。試験機器の選定にあたっては、試験対象機器の動作電流、試験電圧レベル、信号線試験要件に基づいて、適切な機種を選択する必要があります。カップリング・デカップリングネットワークや校正キットなどの補助機器にも注意を払い、定期的な計測検証を実施することで、試験精度を維持し、あらゆる種類の電気・電子製品が産業用EMC適合認証を取得できるよう支援します。