応用と影響 LISUN EMC試験室における雷サージ発生器

抽象

電磁両立性（EMC）試験は、電子機器が意図された電磁環境において、電磁干渉を引き起こしたり、電磁干渉の影響を受けたりすることなく、確実に動作することを保証する上で極めて重要な役割を果たします。EMC試験で使用される主要な機器の一つは、雷サージ発生器です。 LISUN エレクトロニクス株式会社。この装置は、落雷などの自然現象から、スイッチング操作などの人為的要因による過渡過電圧現象まで、あらゆる過渡過電圧現象をシミュレートするために特別に設計されています。これにより、メーカーは、実環境におけるアプリケーションにおいて重要なストレス要因となる極端な電圧サージに対する製品の耐性を評価することができます。

この記事では、 LISUN 雷サージ発生器、その重要な役割を探る EMC試験室また、この機器が国際規格への準拠にどのように貢献し、製品設計を強化し、産業オートメーション、家電製品、再生可能エネルギーシステムなどさまざまな業界の品質保証プロセスをどのようにサポートするかについても説明します。

サージジェネレータ SG61000 5 AL5

イントロダクション

電子技術の急速な進歩と広範な統合により、現代の電子機器はますます複雑で予測不可能な電磁環境にさらされるようになっています。これらの機器が多様な条件下で安定して動作することを保証することは、性能だけでなく、安全性と規制遵守にとっても不可欠です。包括的なEMC試験戦略の一環として、雷サージ耐性試験は不可欠なものとなっています。

この文脈において、 LISUN 自然雷や電力系統の障害によって引き起こされる高エネルギー過渡現象に対する電気・電子システムの耐性を評価するための重要なツールとして、EMC試験所での使用が普及しています。EMC試験所での使用により、メーカーは市場投入前に設計の堅牢性を検証することができ、製品の故障、リコール、そして潜在的な賠償責任問題のリスクを軽減できます。

雷サージの概要

定義と原因

雷サージとは、電気インフラの近くまたは直上に雷が落ちた際に発生する過渡的な過電圧現象を指します。これらのサージは、通常数マイクロ秒続く高電圧パルスとして現れ、数万ボルトに達することもあります。このようなパルスのエネルギーは、電力線、データケーブル、通信ネットワークを介して伝わり、繊細な電子部品に重大な脅威をもたらす可能性があります。

サージの自然的原因としては、主に直撃雷および間接雷が挙げられますが、人為的原因としては、回路遮断器の動作、負荷のスイッチング、静電放電（ESD）などが挙げられます。これらの事象はすべて、接続された機器の機能や整合性を損なう可能性のある突発的な電圧スパイクを引き起こす可能性があります。

電子機器への影響

雷サージは電子機器に深刻な影響を及ぼす可能性があります。マイクロプロセッサ、メモリモジュール、集積回路などの繊細な部品は、過度の電圧や電流によって即座に損傷を受ける可能性があります。目に見える損傷が発生しない場合でも、繰り返しサージに曝されると、絶縁材が劣化し、部品の寿命が短くなり、断続的な故障につながる可能性があります。

自動化システムや制御システムが連続運転に大きく依存する産業環境では、サージに起因する単一の故障が生産停止、データ損失、さらには危険な状況につながる可能性があります。そのため、雷サージ発生器などのシミュレーションツールを用いて、デバイスを徹底的に評価することが不可欠です。 LISUN特に EMC試験室 環境。

LISUN 雷サージ発生装置

動作原理

LISUNの雷サージ発生器は、雷やスイッチング過渡現象によって引き起こされるサージに対する機器の耐性試験方法を概説したIEC 61000-4-5などの国際規格で定義された原理に基づいて動作します。この発生器は、実際のサージ事象で典型的に発生する波形の形状と振幅を模倣します。

この装置は内部的に、高電圧電源、波形整形回路、および結合/減結合ユニットで構成されています。起動すると、制御された高エネルギーパルスを生成し、試験対象機器（EUT）に印加します。EUTの応答を観察することで、正常に動作し続けるか、あるいは障害が発生するかを判断し、サージ保護対策の有効性を評価することができます。

技術仕様

幅広いテスト要件に対応するために、 LISUN 雷サージジェネレータは柔軟な構成オプションを提供します。

 • ピーク電圧: モデルとテストの厳しさレベルに応じて、数キロボルトから 20 kV まで調整可能です。
 • 立ち上がり時間: 通常、1.2/50 μs の波形に従います (一般的なアプリケーションの場合)。つまり、電圧は 1.2 マイクロ秒でピークまで上昇し、50 マイクロ秒で半分の値まで減少します。
 • パルス持続時間: サージのエネルギー含有量を定義します。パルスが長いほど、エネルギー レベルが高くなります。
 • テストモード: 共通モードと差動モードの両方のテストをサポートし、さまざまなタイプのサージ結合パスをシミュレートします。

これらの仕様により、ジェネレータは主要な国際 EMC 規格で指定された条件を正確に再現できることが保証され、EMC テスト ラボの専門家にとって信頼できる選択肢となります。

アプリケーションシナリオ

産業オートメーションシステム

製造工場やスマートファクトリーでは、制御システム、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）、センサーなどが、サージの影響を受けやすい長いケーブルで相互接続されていることがよくあります。このようなシステムをEMC試験室で試験するには、 LISUN 雷サージ発生器は、サージ保護スキームの弱点を特定するのに役立ちます。

家電

エアコン、洗濯機、冷蔵庫などの現代の家電製品には、マイクロコントローラとデジタルインターフェースが搭載されています。適切なサージ保護がなければ、雷雨や電力網の変動時にこれらの機器が故障する可能性があります。EMC試験 LISUN ジェネレータは、そのような機器が必要な安全性と信頼性の基準を満たしていることを確認します。

再生可能エネルギーシステム

太陽光発電インバータや風力発電コンバータなどの屋外設備は、落雷の危険性が高くなります。遠隔地に設置され、重要な機能を果たすため、強力なサージ耐性を確保することが最も重要です。 LISUN EMC テスト ラボ環境でジェネレータを使用すると、エンジニアはこれらのシステムが厳しい環境条件に耐えられるかどうかを確認できます。

の役割 EMC試験所

機能と責任

EMC試験ラボは、電子機器の厳格な電磁両立性評価を実施するための管理された環境として機能します。これらのラボは、伝導性および放射性エミッション試験に加え、静電放電（ESD）、ファストトランジェントバースト（FTB）、雷サージ耐性などのイミュニティ評価を実施するための特殊な設備と機器を備えています。

EMC テストラボの主な責任は次のとおりです。

• 事前コンプライアンスおよび完全コンプライアンステストの実施
• 規制当局の承認のための認証サービスの提供
• コンサルティングとトラブルシューティングのサポートを提供
• EMC関連の問題を特定し解決するためのR&Dチームのサポート

次のような高度なツールを統合することで、 LISUN これらの研究所は、雷サージ発生器の分野で、世界市場に投入される製品が電磁両立性と安全性の最高基準を満たしていることを確認する上で中心的な役割を果たしています。

一般的なEMC試験のカテゴリー

実施された排出試験
このタイプの試験は、デバイスが電源ケーブルと信号ケーブルを通して放出する電磁ノイズを評価します。伝導放出は通常、150kHz～30MHzの周波数範囲で測定され、CISPR 22、EN 55032、FCC Part 15などの規格で定められた制限値に準拠する必要があります。

放射性エミッション試験
放射エミッションとは、意図せず周囲の空間に放射される高周波エネルギーを指します。試験は外部干渉を最小限に抑えるため、半無響室で実施されます。試験結果は放射制限値と比較され、適合性が確認されます。

電磁耐性試験
イミュニティ試験は、外部の電磁妨害にさらされた際にデバイスがどの程度の性能を発揮するかを評価します。主なサブカテゴリには以下が含まれます。
• 静電気放電（IEC 61000-4-2）
• 高速過渡バースト（IEC 61000-4-4）
• サージ耐性（IEC 61000-4-5）
• 伝導RF耐性（IEC 61000-4-6）

雷サージ耐性試験 LISUN 発電機はこのカテゴリに分類され、特に屋外および産業用機器に関連しています。

の意義 LISUN EMC試験室における雷サージ発生器

現実的なテスト条件の再現

の主な利点の XNUMX つは、 LISUN 雷サージ発生器の最大の利点は、制御されたEMC試験室環境で現実世界のサージ事象を再現できることです。ソフトウェアによるシミュレーションモデルとは異なり、このハードウェアベースのソリューションは、EUTに実際の物理的ストレスを与えることで、その耐性をより正確に評価できます。

この現実性は非常に重要です。なぜなら、理論的な分析だけでは、実際のサージ条件下でのデバイスの動作を完全に予測することはできないからです。試作品や完成品を物理的なサージにさらすことによってのみ、エンジニアはバリスタ、スパークギャップ、TVSダイオードなどの保護部品の真の性能を評価できるのです。

製品コンプライアンスの検証

多くの国や地域では、すべての電子製品が市場に出る前に一連の標準化された試験に合格することを義務付ける厳格なEMC規制が施行されています。特に、IEC 61000-4-5は、サージ耐性試験のベンチマークとして、欧州、北米、アジアで広く採用されています。

使い方 LISUN 雷サージ発生器を使用することで、EMC試験機関はこれらの試験を効率的に実施し、認証取得のための詳細なレポートを作成することができます。これにより、承認プロセスが効率化されるだけでなく、不適合に起因する遅延や却下のリスクも最小限に抑えられます。

設計と品質管理の強化

開発段階では、 LISUN 雷サージ発生器は、設計上の欠陥を発見するための貴重なツールです。エンジニアは、製品の複数のバージョンをテストし、回路レイアウトを調整し、保護部品の配置を最適化することができます。

さらに、量産品の定期的なサンプリングとテストは、一貫した品質基準の維持に役立ちます。この積極的な品質保証アプローチは、保証請求の削減、顧客の信頼の向上、そして最終的にはブランドの評判強化につながります。

• スマート信号機コントローラの評価

インテリジェント交通システム（ITS）の大手プロバイダーが、次世代の信号制御器の導入準備を進めていました。導入に先立ち、同社は認定EMC試験機関で、雷サージ耐性評価を含む広範なEMC試験を実施しました。 LISUN ジェネレータ。

テスト中、レベル3サージ条件（ライン対地間電圧10kV）において、コントローラが予期せずリセットしました。詳細な調査により、電源基板の保護が不十分であることが判明しました。PCBレイアウトを再設計し、過渡現象抑制回路を追加した結果、デバイスはその後のすべてのテストに合格し、信頼性の向上が実証されました。

この事例は、EMC テスト ラボでの早期段階のテストが、導入後のコストのかかる障害を防止し、公共の安全と運用の継続性を確保する方法を示しています。

• 太陽光発電インバータ試験

大規模太陽光発電所運営会社は、新規設置した太陽光発電インバータのサージ耐性を評価するため、独立したEMC試験機関に委託しました。これらのインバータは屋外に設置されていたため、落雷によるサージの危険性が高かったのです。

使い方 LISUN 雷サージ発生器を用いて、テスターはレベル4サージ（20kV対地間）をACおよびDC入力ポートに印加しました。初期結果では、一部のインバータが不安定な動作を示し、内部保護が不十分であることが示されました。

研究所の推奨に従い、メーカーはサージ保護回路をアップグレードし、多段フィルタリングとより優れた接地技術を導入しました。再試験の結果、改良されたインバータはIEC 61000-4-5で規定された最高サージレベルに耐えられることが確認され、悪天候下でも安全かつ安定した動作が保証されました。

結論

開発された雷サージ発生器 LISUN あらゆる分野で重要な資産として際立っています EMC試験室現実的な雷現象をシミュレートする機能により、エンジニアやメーカーは、最も有害な環境脅威の1つである過渡過電圧に対する電子機器の耐性を徹底的にテストできます。

製品設計の強化やコンプライアンスの検証から品質保証やリスク軽減のサポートまで、 LISUN 発電機は、電子機器が現場で安全かつ確実に動作することを保証する上で、多面的な役割を果たしています。堅牢で規格に適合した電子機器に対する需要が業界全体で高まり続けるにつれ、徹底したEMC試験とそれを可能にするツールの重要性はますます高まっていくでしょう。

次のような高度なソリューションを統合することで、 LISUN EMC テスト ラボでは、雷サージ ジェネレータなど、最先端のテスト機能を提供して、メーカーが進化する世界標準を満たし、時間と自然のテストに耐える製品を提供できるよう支援します。