泛谈IPC电源的应用场合与相应法规

本篇我们将以IPC电源常遇见的法规开始做说明。

 

IEC61000 系列：

这為最基本的法规需求，由国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，IEC）所制订，不仅是IPC电源有要求，就连一般PC电源也均须符合，仅是要求的等级/项目/餘裕，可能稍有不同。IEC61000系列主要讲诉為电磁兼容性(electromagnetic compatibility，缩写為 EMC)，其由两个大部件所组成，分别為电磁干扰（electromagnetic interference, EMI）和电磁耐受性（electromagnetic susceptibility, EMS)。

 

＊电磁干扰（EMI）是限制电源本身发出干扰其他部件的能量.

＊电磁耐受性（EMS）是确认电源本身能承受外在干扰的能力.

 

IEC61000 系列经常性的要求项目為:

• IEC 61000-3-2  谐波电流干扰(Limits for harmonic current emissions)
• IEC 61000-3-3  电压变动与闪烁(voltage fluctuations and flicker)
• IEC 61000-4-2  静电放电抗扰性(Electrostatic discharge immunity)
• IEC 61000-4-3  辐射耐受测试(Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity)
• IEC 61000-4-4 电性快速丛波(Electrical fast transient/burst immunity)
• IEC 61000-4-5 雷击耐受测试(Surge immunity)
• IEC 61000-4-6 传导耐受测试(Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields)
• IEC 61000-4-8 电源频率磁场耐受(Power frequency magnetic field immunity)
• IEC 61000-4-11电压瞬降耐受(Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity)

除了经常性的要求项目之外IEC61000 系列还有for 工业环境(or重工业)的要求所存在的验证标準:

• IEC 61000-6-2工业环境耐受性(Immunity standard for industrial environments)
• IEC 61000-6-4 工业环境放射标準(Emission standard for industrial environments)

 

具体来说，IEC/EN 61000-6-2  / IEC 61000-6-4 适用於任何拟连接到由高压或中压变压器提供的电力网络的设备，这些变压器专门用於供应装置、进料製造或类似工厂，并打算在工业地点内或附近运行。它也适用於任何打算用於工业场所的电池操作设备。

FSP 工业环境适用电源: FSP500-70AGB  / FSP600-80PSA(SK) / FSP850-50FGPH3

除了IEC61000 系列之外, IPC电源还会遇到的使用环境及其相应要求法规如下：

• IEC 61850-3 变电站环境使用之乙太网路交换器(Communication networks and systems for power utility automation)

IEC 61850-3通信网络和系统包括许多抗扰性标準的定义，其中除了也包括IEC61000 系列经常性的要求项目之外还要求：

• IEC61000-4-12（阻尼振盪瞬变）
• IEC61000-4-16（市电频率电压）
• IEC61000-4-17（直流电源上的波纹）
• IEC61000-4-29（电压跌落–直流电源）
• 系统必须能够在-40°C至+ 75°C的宽温度范围内运行
• 防震--设备必须满足50G防震和5-500 Mhz防振要求，以确保从机架式安装在设备机柜中跌落后仍能继续运行。

FSP 变电站环境使用之乙太网路交换器适用电源: FSP120-AHAN3

• IEC 60945海上导航和无线电通信设备及系统(Maritime navigation and radio communication equipment and systems)

又IEC 60945时常需搭配IACS标準验证。

• IACS E10  国际船级社协会(International Association of Classification Societies)

 

因船舶环境特殊,导航及通信设备一般安装於驾驶舱或甲板之上,对於较极端的高低温,高湿 , 日照 , 震动, 盐雾等要求, 均有特殊的定义  :

FSP 海上导航和无线电通信设备及系统适用电源: FSP150-K24-12

• EN 50155 铁道应用电子设备(Electronic equipment used on rolling stock)
• EN 50121-3-2 铁道应用设备电磁兼容性 (Electromagnetic compatibility rolling stock Apparatus)

在铁道应用的电子设备,系统必须比标準的嵌入式计算机更可靠,并且能够承受更多的应用,假定系统寿命需250,000小时,而不会出现故障,这意味着列车控制系统必须设计成能够承受最恶劣的环境条件.為达此目标意味着更严苛的验证标準:

• 系统必须能够在-40°C至+ 85°C的宽温度范围内运行
• 震动--苛刻冲击和振动的要求,该规范提出了单独的标準（BS EN 61373)
• 输入电压范围--常用的转换器是10-40V，18-72V和40-160V
• 电磁兼容—须符合特有的铁道应用设备电磁兼容性要求 (EN 50121-3-2)
• 性能与可靠性--必须制定非常特殊的质量流程满足如此高的MTBF要求

参考资料源

FSP  铁道应用电子设备适用电源: FSP150-H135-12A

 

个人电脑与工业电脑之安规需求差異

项目	一般(家用)PC电源	重工业IPC电源	变电站环境电源	船舶用IPC电源	铁道环境用IPC电源
IEC 61000-3-2 谐波电流干扰 IEC 61000-3-3 电压变动与闪烁 IEC 61000-4-2 静电放电抗扰性 IEC 61000-4-3 辐射耐受测试 IEC 61000-4-4 电性快速丛波 IEC 61000-4-5 雷击耐受测试 IEC 61000-4-6 传导耐受测试 IEC 61000-4-8 电源频率磁场耐受 IEC 61000-4-11 电压瞬降耐受	v	v	v	v	v
IEC 61000-6-2 工业环境耐受性 IEC 61000-6-4 工业环境放射标準		v
IEC 61000-4-12 阻尼振盪瞬变 IEC 61000-4-16 市电频率电压 IEC 61000-4-17 直流电源上的波纹 IEC 61000-4-29 电压跌落直流电源			v
IEC 61850-3 变电站环境使用之乙太网路交换器			v
IEC 60945   海上导航和无线电通信设备及系统  IACS E10  国际船级社协会				v
EN 50155 铁道应用电子设备 EN 50121-3-2 铁道应用设备电磁兼容性					v

 

小结:

以上的IPC应用场合及相应法规，仅占IPC适用范围的一小部分，此篇是客户询问度上重复性较高的项目提出分享。