EMCサージ耐性適合性試験のための認定サージ発生器の選定方法（IEC 61000-4-5準拠）

抽象
サージ発生器IEC 61000-4-5は、電子製品のサージ耐性評価の中核となる試験機器です。その性能はEMCサージ耐性試験結果の妥当性を直接決定し、世界的な電磁両立性認証の基本的な前提条件となります。IEC 61000-4-5規格は、サージ耐性試験の試験波形、試験レベル、試験設定、試験手順を含む完全な技術要件を規定しており、中国の同等規格はGB/T 17626.5-2019です。サージ発生器IEC 61000-4-5の主要な技術仕様を中心とし、 LISUN 本稿では、SG61000-5シリーズサージ発生器について、製品選定分析を行い、この高度に統合された全自動EMC試験装置の技術的特徴と工学的応用について説明し、研究開発機関や第三者試験機関がサージ試験装置を選定する際の信頼できる参考資料を提供する。 

イントロダクション

実際の電力網環境では、雷サージや大容量の誘導性・容量性負荷のスイッチング動作により、電源線や機器内部配線に高エネルギーの過渡的擾乱が発生します。このような過渡的干渉は、高電圧振幅と膨大なエネルギーを特徴とし、内部電子部品の損傷、機能不全、さらには機器の完全な故障につながる可能性があります。このような擾乱に対する機器の耐性を評価するには、実際の干渉条件を再現できる標準化された試験装置が必要であり、サージ発生器IEC 61000-4-5は、このシミュレーション試験専用の試験装置です。

その LISUN SG61000-5シリーズ 雷サージ発生器雷サージ耐性試験装置、複合波形発生器、電流サージ発生器、電圧サージ発生器、または複合電圧電流サージ発生器とも呼ばれるこの装置は、高度に統合された全自動電磁両立性試験装置です。その中核機能は、自然雷誘導や大容量誘導性負荷および容量性負荷のスイッチングによって引き起こされる高エネルギー過渡干渉をシミュレートすることです。この装置は、電気電子機器の電源ポートと内部接続ケーブルのこのような妨害に対する耐性を評価し、機器の電磁耐性適合性検証のための標準化された試験環境を提供します。このシリーズの装置は、LED照明、家電、新エネルギー、通信、産業制御などの業界のメーカー、研究開発センター、第三者試験機関で広く採用されています。ただし、市場にはさまざまなサージ発生器モデルが存在します。多くの機器は高電圧パルスしか出力できず、波形精度、出力インピーダンス、結合・分離ネットワークに関するサージ発生器IEC 61000-4-5の厳格な技術要件を完全に満たしていません。不適切な選定は、認証不可能な試験データを生み出し、製品の誤評価につながり、認証不合格や市場リスクを招く可能性があります。

サージジェネレータ SG61000-5

サージ発生器の基本技術要件 IEC 61000-4-5

サージ発生器規格IEC 61000-4-5は、複合波形発生器に対して明確な必須波形要件を規定しています。電源ポートの試験では主に1.2/50μsの開放電圧波形と8/20μsの短絡電流波形が採用され、通信信号ポートでは10/700μsの開放電圧波形と5/320μsの短絡電流波形が要求され、時間パラメータの許容偏差は±20%です。この規格では、発生器の出力インピーダンス値も規定されており、電源サージ試験では2Ωと12Ωが一般的に使用され、通信回線試験では500Ωの出力インピーダンスが要求されます。出力インピーダンスは、異なる負荷条件下での発生器の出力電圧と電流波形が規格に適合するかどうかを直接決定します。

サージ発生器IEC 61000-4-5規格では、波形パラメータに加えて、結合・分離ネットワーク（CDN）、サージ極性、位相同期制御、サージパルス数に関する詳細な仕様が規定されています。試験対象の交流機器の場合、サージパルスは0°から360°までの任意の位相角で、正負両方の極性でトリガーされ、各極性に対して規定数のサージパルスが供給されます。結合・分離ネットワークは、サージ干渉を試験対象機器に結合しつつ、サージエネルギーが外部電力網に逆流するのを防ぎます。準拠したサージ発生器IEC 61000-4-5は、適合するCDNがないと完全な試験を完了できません。通常の高電圧パルス源は高電圧を生成できますが、規格で定義された組み合わせ波形特性とそれをサポートするCDNがないため、公式のEMCサージ耐性認証には使用できません。長期的な波形適合性を維持するためには、機器の稼働中に定期的な計測校正が必要となる。

技術パラメータ分析 LISUN SG61000-5 サージジェネレーター

その LISUN SG61000-5シリーズサージジェネレータは、サージジェネレータIEC 61000-4-5の要件を完全に満たしています。モジュール式の機械設計を採用し、4.8 kVから30 kVまでの開放出力電圧レベルと最大短絡電流15 kAに対応しており、民生用電子製品や産業機器のほとんどの試験レベル要件を満たしています。このシリーズの一部のモデルには、電圧・電流減衰プローブとデジタルオシロスコープが内蔵されています。オペレーターは、外部測定機器を接続することなく、LCDタッチスクリーン上でリアルタイムの出力波形を直接確認できるため、サージ波形の適合性を直感的に検証でき、試験ワークフローが大幅に簡素化され、周辺機器による測定誤差が低減されます。本装置はAndroidタッチコントロールオペレーティングシステムで動作し、設定可能なサージカウント、極性切り替え、単相および三相DUTの位相同期および非同期試験をサポートしています。オプションで外部CDNを装備することで、通信信号線のサージ耐性試験を完了できます。主要なSG61000-5モデルの主な仕様を以下の表に示します。

製品の位置付けに関して言えば、SG61000-5SBとSG61000-5は、ほとんどの家庭用電化製品、LED照明製品、および民生用電子機器の適合前R&Dテストに適したデスクトップ型ユニットです。SG61000-5モデルには、R&Dエンジニアが波形品質を迅速に検証できるように、内蔵オシロスコープが追加されています。SG61000-5H-SPとSG61000-5H15-SPは、新エネルギー製品および高出力産業機器向けに設計されたキャビネット搭載型の高電圧バージョンで、それぞれ10 kVと15 kVの高レベルサージテストをサポートします。SG61000-5Cは、通信信号線のサージテスト用に特別に開発され、10/700μsと5/320μsの波形を生成します。本体ユニットに加え、オプションでPD-E01サージ試験保護装置、SG-DESKサージ試験ベンチ、絶縁トランスを装備することで、本格的なサージ試験ラボ環境を構築できます。

サージ発生器の選定ガイドライン IEC 61000-4-5

企業や研究所がサージ発生器IEC 61000-4-5を選択する際、最大出力電圧だけを評価基準にすべきではありません。複数の側面から総合的に評価する必要があります。まず、ユーザーは、機器がサージ発生器IEC 61000-4-5の定義を完全に満たしていることを確認し、規格に準拠した組み合わせ波形出力の完全なセットを検証し、波形タイミングパラメータと出力インピーダンス値をチェックし、校正証明書を確認して波形偏差が許容範囲内に収まっていることを確認する必要があります。次に、試験レベルは試験対象機器に応じて決定する必要があります。一般的な民生用電子機器は一般的に最大試験レベルが6 kVですが、産業用製品や新エネルギー製品では10 kV以上の出力定格が要求される場合があります。ユーザーは、電源ポート試験と通信信号ポート試験を区別する必要があります。通信ポートでは10/700μsの波形機能が必要です。

第三に、カップリング・デカップリングネットワークの構成を評価する必要があります。CDNには内蔵型と外付け型があり、被試験機器（DUT）の相数と動作電流に適合させる必要があります。高出力三相機器には三相CDNが必須です。第四に、動作機能を検証する必要があります。位相同期制御、極性切り替え、調整可能なサージカウントは規格で規定されている必須機能であり、内蔵オシロスコープは研究開発テストを大幅に容易にします。第五に、付属アクセサリを検討する必要があります。サージテストは高電圧実験に属するため、サージ保護装置、テストベンチ、絶縁トランスなどの補助機器はテストの安全性と一貫性を向上させます。また、長期的なラボの安定稼働は、その後の計測校正、保守、技術サポートに依存するため、アフターサービスも考慮する必要があります。

SG61000-5サージジェネレータの工学的応用

LED照明業界では、 LISUN SG61000-5サージジェネレーターは、LED照明器具およびLEDドライバ電源のサージ耐性評価にIEC 61000-4-5規格に準拠しています。電力網の雷サージをシミュレートし、サージの影響下でランプが凍結したり、損傷したり、誤った保護機能が作動したりしないかを確認し、ハードウェア保護回路の最適化のための試験証拠を提供します。家庭用電化製品および民生用電子機器については、この機器はエアコン、洗濯機、電源アダプタなどの製品の事前適合性検証を行い、サージ耐性の欠陥を事前に特定して認証不合格のリスクを低減します。新エネルギーおよび産業制御アプリケーション向けには、高電圧モデルが太陽光発電インバーターおよび産業用電源の高グレードサージ耐性要件を満たします。第三者試験機関は、この機器を LISUN SG61000-5シリーズサージジェネレータは、公式認証試験用のIEC 61000-4-5規格に準拠しており、CE、CB、その他の国際認証をサポートする準拠した試験データを提供し、製品がグローバル市場にスムーズに参入できるよう支援します。

結論

A サージ発生器 IEC 61000-4-5 EMCサージ耐性試験の中核となる機器です。波形精度、出力インピーダンス、および結合・分離ネットワーク構成によって、試験結果が適合性認証に有効かどうかが直接決まります。 LISUN SG61000-5シリーズ雷サージ発生器は、高度に統合された全自動電磁両立性試験装置です。雷や負荷切り替えによって発生する高エネルギーの過渡的擾乱をシミュレートし、電気・電子機器の電源ポートや内部配線のサージ耐性を評価するとともに、電磁イミュニティ適合性評価のための標準化された試験環境を提供します。試験対象、試験レベル、認証要件に応じて、試験機関や製造企業は適切な機種を選択する必要があります。また、正確で信頼性の高いサージ耐性測定結果を保証し、電子製品がグローバルなEMC適合性認証を取得できるよう、試験用アクセサリの選定や定期的な計測校正にも注意を払う必要があります。