An EM Test aşırı gerilim jeneratörü Bu özel ekipman, bir ürünün sahada karşılaşması muhtemel yüksek enerjili geçici aşırı gerilimleri taklit ederek mühendislerin tutarlı aşırı gerilim bağışıklık testleri yapmasını sağlar. Bu jeneratörler, fiziksel olarak birbirinden farklı iki geçici olay türünü modellemek için tasarlanmıştır: hızlı, kısa ömürlü ve yüksek gerilimli yüksek gerilim kombinasyon dalgası ve doğrudan yıldırım çarpması veya güç hatlarındaki ağır anahtarlama geçişleri gibi bir saniyelik zaman ölçeğinde yüksek akımlı kısa süreli darbe. EM Test aşırı gerilim jeneratörü, çok iyi düzenlenmiş genlik, yükselme süresi ve düşme özelliklerine sahip standartlaştırılmış darbeler üreterek laboratuvarın bileşenleri ve komple elektrik bileşenini veya sistemini gerçek dünyadaki elektrik tehlikelerine çok benzeyen koşullar altında yüklemesine olanak tanır, ancak yine de izlenebilirlik ve tekrarlanabilirliği korur.

Darbe Oluşturma ve Enerji Depolama Mimarisi

Aşırı gerilim jeneratörünün temel bileşeni, depolanmış elektrostatik enerjiyi istenen geçici dalga formuna dönüştüren bir darbe formu/deşarj mimarisidir. Enerji, bir dizi kapasitör bankasını belirli bir gerilime kadar şarj eden yüksek voltajlı bir şarj adımında depolanır. Depolanan yük, kontrollü bir anahtarlama elemanı, geçmişe dönük kıvılcım kontrollü ve katı hal yüksek voltajlı anahtar çalıştırılarak deşarj edildiğinde, yük bir darbe şekillendirme ağına iletilir. Bu ağ, çıkışın zaman tepkisini belirleyen, dikkatlice tasarlanmış bir kapasitans, indüktans ve direnç ağını temsil eder. Endüstri standardına göre tanımlanan dalga formunun fotometrik gösterimi, genellikle 1.2/50 µs (tepeye yükselme süresi 1.2 µs ve yarı değer düşüşüne kadar 50 µs) olarak verilen açık devre voltajının dalga formu veya genellikle 8/20 µs olarak verilen kısa devre akımının dalga formudur. Zaman sabitleri keyfi olarak belirlenmemiştir, ancak yıldırım kaynaklı ve anahtarlama geçişlerinin fiziğini temsil etmek ve çeşitli cihazların farklı test laboratuvarlarındaki ve ürünlerdeki davranışlarının karşılaştırılabileceği bir temel oluşturmak amacıyla ayarlanmıştır.

Kombine Dalga Üretimi ve Bağlantı Ağları

Zayıflatılmış bir kombinasyon dalgası üretmek için iki bağlı darbe gereklidir; yarı iletkenlerin yalıtımını ve bağlantı noktalarını zorlamak için gerekli olan yüksek voltajlı açık devre adımı ve yıldırım düşmesinin deşarj yolunu simüle eden yüksek akım bileşeni. Aşırı gerilim üretecinin iç empedansı ve harici bağlantı ağı, depolanan enerjinin test edilen ekipmanda (EUT) voltaj ve akım arasında nasıl bölüneceğini belirleyen iki faktördür. Bağlantı ağları (bağlantı/ayırma ağları veya şebeke bağlantı hattı bağlantı modülleri), aşırı gerilime istenen uygulama yolunu sunar ve test bölgesindeki diğer kablolamadan üreteci izole eder. Aşırı gerilimin referans dönüş yolu da bu ağlar tarafından oluşturulur ve böylece testin tekrarlanabilirliği üzerinde önemli bir etkiye sahip olur. Uygun şekilde tasarlanmış bağlantı ağları, aksi takdirde EUT üzerindeki gerilimde bir değişikliğe neden olacak istenmeyen yansımaları veya toprak döngüsü etkilerini ortadan kaldırır.

Ölçüm Doğruluğu ve İzleme

Jeneratörün çalışması, ölçüm ve izleme doğruluğunu içerir. Daha yüksek dV/dt, yüksek tepe akım voltaj bölücüler ve akım probları, EUT'ye akan gerçek dalga formunu ölçmek için kullanılır. Jeneratör, tetikleme zamanlayıcısını, gönderilen genliği, polariteyi ve enerjiyi mevcut cihaz tepkilerine eşleştiren metroloji kanalları sunar. Mevcut EM Test ekipmanları genellikle, dalga formlarını yakalayan, hedef (target) 1.2/50 ve 8/20 zarflarına uygunluğu doğrulayan ve kalite uygunluk kanıtı olarak kullanılabilecek test raporları oluşturan dahili dijital osiloskoplar ve programlar içerir. Bu tür ölçüm sistemleri ayrıca tekrarlanabilirlik kontrollerine ve belirsizlik çalışmalarına yardımcı olur ve bu nedenle mühendisler, cihazdaki doğal zayıflıktan kaynaklanan donanım arızalarını ve test düzenlemesindeki sorunları birbirinden ayırma şansına sahip olurlar.

Test Kurulumuyla İlgili Hususlar

Test düzeneğinin topolojisi, simüle edilen geçici olayların temsil edilebilirliği açısından önemlidir. Güç portlarında, aşırı gerilim genellikle iletkenler ve toprak arasında ve iletkenler arasında indüklenir; sinyal ve veri portlarında ise ortak mod ve diferansiyel mod aşırı gerilimini indüklemek için özel, özel olarak yapılandırılmış ağlar gereklidir. Topraklama kayışları düzeni ve dönüş yolu Referans topraklama düzlemi, topraklama kayışları ve kabloların gerçek fiziksel yolu, dönüş yolunun bir bölümünü oluşturur ve EUT'nin maruz kaldığı yerel elektrik ve manyetik alanları önemli ölçüde değiştirebilir. Bu nedenle, sertifikalı laboratuvarlar kurulum yaparken yerleşime, kablo uzunluğuna ve topraklamanın sürekliliğine büyük önem verirler. Deşarj yolları ve güvenlik kilitleri, operatörlerin ve enstrümantasyonun güvenliğini sağlamak için darbeler arasında sistemdeki artık yükü gidermek için kullanılır.

Şekil: EM test dalgalanma jeneratörü

Gelişmiş Aşırı Gerilim Testi Yetenekleri

Ani akım testleri, çıplak fiziğin yanı sıra gerçekçi zaman ve kutup değişimlerini de gösterir. Standartlar, negatif ve pozitif kutuplu ani akımların uygulanmasına ilişkin kurallar olup, gerçekçi bir maruz kalma profilini yansıtmak için tekrarlama hızı, darbeler ve darbeler arasındaki aralık sayısı gibi kuralları içerir. Bu parametrelerin her birinin önemi, yarı iletken cihazların ve gaz deşarj elemanlarının asimetrik bir şekilde kutupluluğa veya birikmiş enerjiye duyarlı olma eğiliminde yatmaktadır. Mühendisler, üretim ve geliştirme aşamasındaki cihazlarda tekrarlanan ani akım dalgalanmaları olduğunda, yalnızca anlık arıza modlarını değil, aynı zamanda yaşlanma sonucu oluşan aşınma süreçlerini de öğrenmek için bozulma testleri yaparlar.
Modern aşırı gerilim jeneratörlerinin tamamlayıcı bir özelliği de, çeşitli enerji seviyelerinde ve dalga biçimlerinde test edilebilmeleridir. IEC tipi standartlara dayalı uyumluluk testlerinde referans noktası olarak standartlaştırılmış 1.2/50 ve 8/20 zarfları kullanılmaya devam etse de, daha gelişmiş test gereksinimleri, dayanıklılığı incelemek veya atipik kurulum konfigürasyonlarını modellemek için özel dalga biçimleri veya daha enerjik darbeler gerektirebilir. Jeneratörün darbe oluşturma ağı ve anahtarlama teknolojisi, bu tür varyasyonlara kolayca uyarlanabilmesini sağlar. Yükselme süresi, genlik ve tekrarlama yüksek hassasiyetle kontrol edilebilir; bu da araştırmacıların arıza eşiği ile aşırı gerilim koruma cihazları arasındaki ilişkiyi incelemelerine, aşırı gerilim koruma cihazlarını doğrulamalarına ve daha iyi aşırı gerilim tutucuları ve filtre ağları oluşturmalarına olanak tanır.

EMC ile entegrasyon

Bazı ani gerilim üreteci sistemleri, sistem düzeyindeki etkileşimleri incelemek için laboratuvarlarda diğer EMC ve çevresel test sistemleriyle birlikte sıklıkla kullanılır. Örneğin, ani gerilim testleri söz konusu olduğunda, tek bir stres faktörü testi kullanıldığında görülemeyen karmaşık arıza zincirlerini ortaya çıkarmak için sıcaklık veya titreşimde birkaç döngü kullanılır. Tamamlayıcı ürünler - Tamamlayıcı ekipman tedarikçileri, örneğin bağlantı ağları, veri toplama sistemleri, akım probları vb. Ekipman üreticileri ve test merkezlerinin genellikle uzmanlaşmış tedarikçiler aracılığıyla tamamlayıcı ekipman temin ettiği bilinmektedir. Bu tedarikçilerden biri de şudur: LISUNÇok sayıda fotometrik ve elektriksel test aksesuarı sunan bu firma, aşırı gerilim jeneratörleriyle birleştirildiğinde eksiksiz bir test döngüsü oluşturur; ölçüm cihazları ve montaj aparatları, aşırı gerilim bağışıklığı deneylerinin montajında, ölçümünde ve kayıt altına alınmasında yardımcı olabilir. Güvenilir çevre ekipmanları, kurulumda tutarlılığı artırmak ve prototip gibi sertifikalı bir ürüne giden yolu hızlandırmak için kullanılan bir yöntemdir.

Sonuç

Son olarak, bir EM Test aşırı gerilim jeneratörü Yüksek enerji seviyesine sahip geçici aşırı gerilimleri modelleyen bu jeneratör, depolanmış elektrostatik enerjiyi dikkatlice şekillendirilmiş darbe dalga formlarına dönüştürür ve bu darbeleri tasarlanmış bağlantı ağlarına ve geri dönüş yollarına ileterek istenen gerilimin elde edilmesini sağlamak için doğru ölçüm ve izleme yapar. Jeneratörün tasarımının ciddiyeti ve test düzenlemesinde gösterilen özen, laboratuvar ortamının gerçek bir tehdit ortamında bulunabilecekleri ne ölçüde yeniden oluşturduğunu belirler. Ürün tasarımcıları için, aşırı gerilim bağışıklık testlerine ilişkin veriler, koruyucu topoloji kararları almak, aşırı gerilim tutucuları seçmek, filtre tasarımını ve düzenini geliştirmek için kullanılır; bunların tümü saha arızalarının en aza indirilmesine ve uzun kullanım ömrüne yol açar.