疾風知勁草 測試見真章——抗干擾測試判據(jù)為A的普爾世隔離電源CD5.241
風電主控柜中的干擾
在某風機廠商的主控柜中，普爾世電源CD5.241有如下應(yīng)用：
圖1 風電主控柜接線示意圖
圖 1中，電路前端使用AC/DC交流轉(zhuǎn)直流電源，將220V交流電轉(zhuǎn)為24V直流電。隨后直流UPS輸出直流24V為其后的I/O模塊和CPU供電。增加直流UPS的作用是備份AC/DC電源，即當AC/DC電源斷電或故障后，直流UPS的電池能為負載提供一定時間的續(xù)航能力。
該風機主控柜系統(tǒng)中，AC/DC電源本身也是隔離電源，能將交流側(cè)的各種干擾隔離于負載前。可是由于風機線路過長，主控柜和變槳柜有時相距長達70m，在電路實際運轉(zhuǎn)時，來自I/O模塊和線路上的干擾對CPU的影響無法杜絕。而CPU是整個系統(tǒng)的心臟，它支配著整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)以及對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，一旦受到干擾則有可能致使整個系統(tǒng)癱瘓從而帶來災(zāi)難性的影響。為了防止其它線路上的負載對CPU的干擾，有必要在CPU之前加入能夠真正有效隔離的電源。這使得不管是在干擾發(fā)生時還是干擾發(fā)生后，CPU都不受任何影響，因而整個系統(tǒng)得以安全穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。
真正有效隔離的普爾世CD5.241
為此，工程師選擇了PULS普爾世的DC/DC直流轉(zhuǎn)直流絕緣隔離電源CD5.241(圖2)，其主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：
? 由蓄電池供電時對輸出電壓進行穩(wěn)壓調(diào)節(jié);
? 輸入/輸出端絕緣隔離，避免產(chǎn)生接地回路;
? 船舶、叉車等移動設(shè)備上的供電應(yīng)用;
? 提升較長的傳輸導(dǎo)線末端跌落的電壓;
? 過濾并聯(lián)回路上的“不干凈”電壓，為后置的敏感負載提供穩(wěn)定的24Vdc電源。
圖2 PULS普爾世隔離電源CD5.241
前文所述風電主控柜應(yīng)用實例中，最可能的干擾是Surge(浪涌/沖擊電壓，EN 61000-4-5)和Burst(電快速瞬變脈沖群，EN 61000-4-4)，而CD5.241的抗干擾測試性能判據(jù)都為A。
電源對干擾測試的反應(yīng)情況可以分為如下幾類(其中的設(shè)備，指受試設(shè)備)：
性能判據(jù)A
在試驗期間和試驗之后，設(shè)備應(yīng)按預(yù)定方式連續(xù)工作。當設(shè)備按預(yù)定方式使用時，性能降低或功能喪失不允許低于制造商規(guī)定的性能水平。性能水平可以用允許的性能喪失來替代。在試驗期間，允許性能降低，但實際工作狀態(tài)或存儲的數(shù)據(jù)不允許改變。如果制造商沒有規(guī)定最低性能水平或喪失的性能，則二者均可以從產(chǎn)品說明書和產(chǎn)品文件中得到，或者在設(shè)備按預(yù)定的方式使用時，從用戶的合理期望中得出。
性能判據(jù)B
在試驗之后，設(shè)備應(yīng)按規(guī)定方式連續(xù)工作。當設(shè)備按預(yù)定方式使用時，性能降低或功能喪失不允許低于制造商規(guī)定的性能水平。性能水平可以用允許的性能喪失來替代。在試驗期間，允許性能降低，但實際工作狀態(tài)或存儲的數(shù)據(jù)不允許改變。如果制造商沒有規(guī)定最低性能水平或喪失的性能，則二者均可以從產(chǎn)品說明書和產(chǎn)品文件中得到，或者在設(shè)備按預(yù)定的方式使用時，從用戶的合理期望中得出。
性能判據(jù)C
允許暫時喪失功能，只要這種功能可自行恢復(fù)或者可以通過操作控制器來恢復(fù)。
由此可見，即使產(chǎn)品通過了Surge和Burst測試，也要看其性能判據(jù)具體是A、B還是C，因為A、B、C之間的差別也很大。
普爾世電源對Surge和Burst等干擾的測試結(jié)果如下：
浪涌(沖擊)抗擾度試驗EN 61000-4-5：CD5.241測試標準是針對輸入線之間為1KV、輸入線對地為2KV，以及輸出線之間0.5KV、輸出線對地0.5KV。性能判據(jù)為A。
圖3 Surge干擾波形圖
電快速瞬變脈沖群(Burst)抗擾度試驗 EN 61000-4-4：CD5.241測試的標準是輸入端為4KV，輸出端和信號端為2KV，性能判據(jù)為A。
圖4 Burst干擾波形圖
同類產(chǎn)品的測試結(jié)果：
另一品牌電源測試結(jié)果如下：
浪涌(沖擊)電壓(Surge)抗擾度試驗EN 61000-4-5：測試標準是針對輸入線之間為1KV、輸入線對地為2KV，以及輸出線之間1KV、輸出線對地1KV。性能判據(jù)為B。
電快速瞬變脈沖群(Burst)抗擾度試驗 EN 61000-4-4：測試的標準是輸入端為2KV，輸出端為2KV，信號端為1KV，性能判據(jù)為B。
除了出色的抗干擾特性和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，PULS普爾世隔離電源CD5.241還具有很多優(yōu)秀的性能如下：
? 寬范圍的工作溫度：-25°C...70°C
? 可并聯(lián)增強輸出功率
? 20%額外功率儲備
? 體積小，重量輕：32x124x102mm(寬x高x深)，425g
? 主動式輸入浪涌電流抑制功能
? 具備全面的標準和認證
結(jié)語
PULS 普爾世工控電源作為“高頻化”、“數(shù)字化”、“低功耗”的技術(shù)革命先驅(qū)，自成立伊始一直持續(xù)專注于工控行業(yè)的導(dǎo)軌式電源的研發(fā)和應(yīng)用。多年來隨著中國的風電事業(yè)的不斷發(fā)展，普爾世電源集團(中國)秉承“精于電?致于心”的理念，致力將更多可靠、先進的電源技術(shù)與方案帶到中國，與中國的風電事業(yè)共同成長。
