群脈沖干擾試驗和周波跌落干擾試驗
中國制冷行業(yè)溫控專家精創(chuàng)電器之微電腦溫控器全部通過第4嚴酷等級之群脈沖干擾試驗和周波跌落干擾試驗
近年來，隨著社會經濟的快速發(fā)展，國家和社會對衛(wèi)生**、食品保鮮等方面的要求也逐漸提高，隨之而來的是制冷行業(yè)的飛速發(fā)展，各種用于食品、藥品的冷凍冷藏設備如冷庫、冷柜的需求量也連年上升。在制冷系統(tǒng)的溫度控制方面，微電腦溫度控制器也得到了迅速的普及和應用。和傳統(tǒng)的機械溫控器相比，微電腦溫控器具有精度高、功能強大、保護**等優(yōu)點，應用范圍較為廣泛。
由于微電腦溫控器采用的是微處理器控制技術，當其受到外界的各種電磁干擾與電壓瞬變干擾時，容易導致處理器采樣信號的波動，或者使處理器產生錯誤的判斷及動作，乃至出現(xiàn)死機現(xiàn)象。隨著干擾信號頻率和強度的增加，微電腦溫控器的工作穩(wěn)定性會下降，甚至會導致溫控器的損壞。這樣就會導致整個制冷系統(tǒng)的運行出現(xiàn)故障，儲藏的食品、藥品等將會損壞、變質，產生不可挽回的損失。
而要想提高微電腦溫控器的抗干擾與抗電壓瞬變的性能，除了在設計產品時要選用抗干擾性強的元件、優(yōu)化電路設計外，對產品成品進行模擬測試也是一個重要的環(huán)節(jié)。通過模擬各種環(huán)境干擾工作狀態(tài)中的溫控器，就可以得出產品在抗干擾測試方面的技術數(shù)據，隨后工程師就可以進行研究和分析，進而改善、提高產品的抗干擾性能。
筆者通過近年來在行業(yè)內積累的經驗，將向大家介紹如何利用兩種抗干擾測試儀器——群脈沖發(fā)生器和周波跌落模擬器，對微電腦溫度控制器的抗干擾性進行模擬測試的方法、過程和結果，以供大家借鑒和參考。
電快速瞬變脈沖群和電壓跌落、短時中斷、電壓漸變的產生以及對微電腦溫度控制器可靠性的影響
現(xiàn)在，在我們*常用的制冷系統(tǒng)中，主要由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、節(jié)流閥等設備組成，在這個系統(tǒng)工作中的一些感性設備，如壓縮機、風機、開關控制設備等，在其起動和停止時，會對系統(tǒng)中的其它電氣和電子設備產生強弱不等的干擾。這種干擾的主要特點是脈沖成群出現(xiàn)、電壓跌落、短時中斷等。這些干擾一般不會造成微電腦溫控器致命的故障，但容易使微電腦溫控器產生誤判斷和誤動作，造成測溫不準確，溫度顯示頻繁的無規(guī)律跳閃或和實際溫度相差很大，也可能導致制冷系統(tǒng)中的設備不正常起動或停止，除了影響儲存物品的質量外，還會影響制冷系統(tǒng)的使用壽命。
電快速瞬變脈沖群和電壓跌落、短時中斷、電壓漸變抗擾度試驗的主要測試設備和方法
電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗之所以成為一種保障設備可靠性的重要手段，是因為脈沖群干擾幾乎存在于任何地方，因此脈沖群抗擾度試驗幾乎可以適用于所有的產品，成為*基本的電磁兼容測試項目之一。筆者所在的“精創(chuàng)溫控設備測試實驗室”就是使用目前行業(yè)內較為先進的群脈沖發(fā)生器和電壓周波跌落模擬器來對產品進行抗擾度測試實驗的。群脈沖發(fā)生器可以模擬200多種不同類型的電磁干擾，可以模擬具有較高重復頻率的快速瞬態(tài)，而周波跌落模擬器可以模擬電壓在瞬間跌落時對溫控器所產生的干擾和影響。這兩種設備的使用，大大提高了對溫控器抗擾性測試的準確度，有利于對溫控器抗擾性的判斷和提高。
群脈沖發(fā)生器由耦合/去耦單元、控制單元、高壓及脈沖形成單元三大部分組成。耦合/去耦網絡提供了在不對稱條件下把試驗電壓施加到受試設備電源端口的能力，控制單元是進行動作處理及控制高壓單元，而高壓單元的脈沖形成電容（c1），通過儲能電容充電，通過脈沖形成電網絡放電，脈沖重復頻率可達100KHZ，遠遠超過標準規(guī)定的5KHZ。
按照GB/T17626.4(電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗)的要求，對溫控器的電源部分通過耦合/去耦網路來施加試驗電壓，對傳感器、負載部分通過電容耦合夾來施加試驗電壓。脈沖群試驗是利用群脈沖發(fā)生器所模擬出的干擾對線路結電容充電，當其能量積累到一定程度，就可能引起該線路(乃至系統(tǒng))出錯。因此線路出錯有個過程，而且有一定偶然性，不能保證間隔多少時間必定出錯，特別是當試驗電壓接近臨界值時。為此一些產品標準規(guī)定電源線上的試驗是一線之間進行，要求每一根線在一種試驗電壓極性下做三次試驗，每一分鐘，中間間隔一分鐘；一種極性做完，更換做另外一種極性。一根線做完，更換另一根線。當然也可以脈沖同時注入兩根或者多根線。
周波跌落模擬器是用于測試電氣電子產品抗電網電壓波動性能的一種測試儀器，該儀器可以為被試設備在電網電壓瞬時跌落或升高時對被試設備的可靠性評定提供一個共同的依據。電壓瞬變、短時中斷和電壓漸變是電網中常見的物理現(xiàn)象，電氣電子設備在使用過程中碰到以上這類現(xiàn)象時，將會干擾設備的正常工作，使設備造成故障甚至損壞，所以國家制定了相關的標準來判斷其設備的可靠性。
電快速瞬變脈沖群和電壓跌落、短時中斷、電壓漸變抗擾度試驗的結果和應用
對于電子產品抗干擾的試驗等級，按國家標準共分為四級，具體代表的環(huán)境分別為：**級是具有良好保護、干擾極少的環(huán)境；**級是受一般保護、有輕微干擾的環(huán)境；第三級是有一般干擾、典型的工業(yè)環(huán)境；第四級是有較強干擾、惡劣的工業(yè)環(huán)境。
在電壓周波跌落實驗方面，因為電壓暫降和短時中斷是突然發(fā)生的，所以周波跌落模擬器提供的階躍電壓能夠在電源電壓的任意相位開始和停止，目前國標采用3個電壓試驗等級（％UT，UT表示基準電壓）：0、40％和70％，試驗持續(xù)時間普遍少于50個周期。
筆者所在的精創(chuàng)公司一直把產品的抗干擾測試作為產品性能測試的重要指標之一，憑借多年的研發(fā)經驗及對產品抗干擾性能的測試和研究，公司的電子工程師們對提高產品的抗干擾性能有著豐富的經驗和獨特的技術，目前精創(chuàng)投放市場的微電腦溫控器產品全部通過了國家四級標準的測試，也就是說可以在有較強干擾的惡劣的工業(yè)環(huán)境下正常工作。在對精創(chuàng)產品進行周波跌落試驗（在滿負荷情況下）時，電壓暫降和短時中斷時間均可滿足50個周期要求（1秒鐘），這點也超出了相關國家標準。
資料來源：上海精創(chuàng)電器