โดยทั่วไปแล้ว คำขอใบเสนอราคาอาจมีเพียงประโยคเดียว:
“เราต้องการเครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบพัลส์ 5 kV ตามมาตรฐาน IEC 62368-1”
ข้อมูลดังกล่าวไม่เพียงพอสำหรับการเลือกอุปกรณ์อย่างน่าเชื่อถือ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลายเครื่องอาจครอบคลุมช่วงแรงดันไฟฟ้าที่คล้ายกันได้ แม้ว่าจะใช้ค่าความจุ เครือข่ายความต้านทาน คุณลักษณะของแหล่งกำเนิด วิธีการคายประจุ และการเชื่อมต่อทดสอบที่แตกต่างกันก็ตาม นอกจากนี้ยังอาจสอดคล้องกับรูปภาพหรือวงจรที่แตกต่างกันภายในมาตรฐาน IEC 62368-1 ด้วย
ดังนั้น การเลือกเครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบพัลส์ที่ถูกต้องจึงต้องพิจารณาจากมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง วงจรอ้างอิง รูปคลื่นที่ต้องการ อินเทอร์เฟซของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT) และวิธีการวัด ไม่ใช่เพียงแค่พิจารณาจากค่ากิโลโวลต์สูงสุดเท่านั้น
ปัจจุบัน IEC กำหนดให้IEC 62368-1:2023เป็นมาตรฐานความปลอดภัยฉบับที่ 4.0 สำหรับอุปกรณ์เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารด้านเสียง/วิดีโอ อย่างไรก็ตาม โครงการรับรองอาจยังคงอ้างอิงถึงมาตรฐานที่นำมาใช้ในระดับประเทศหรือฉบับอื่น ดังนั้นจึงต้องบันทึกฉบับที่เกี่ยวข้องไว้ก่อนที่จะเลือกอุปกรณ์
คำตอบทางวิศวกรรม:
ขั้นแรก ให้เลือกวงจร IEC 62368-1 ที่ต้องการ ขั้นที่สอง ตรวจสอบรูปแบบคลื่นหรือการกำหนดค่าการปล่อยประจุ ขั้นที่สาม ตรวจสอบช่วงแรงดันไฟฟ้า
ขอบเขต: คู่มือนี้ครอบคลุมเฉพาะเครื่องกำเนิดแรงดันอิมพัลส์ขนาดกะทัดรัดที่ใช้สำหรับการทดสอบความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ตามมาตรฐาน IEC 62368-1 AV/ICT เท่านั้น ไม่ครอบคลุมระบบอิมพัลส์หลายขั้นตอนขนาดใหญ่ที่ใช้สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า สายไฟ ระบบจ่ายไฟแบบ GIS หรือการทดสอบแรงดันสูงระดับสาธารณูปโภค
เครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบอิมพัลส์ทำงานอย่างไร?
เครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบพัลส์จะใช้แรงดันไฟฟ้าสูงที่มีการควบคุมและระยะเวลาสั้นๆ กับผลิตภัณฑ์ อินเทอร์เฟซ หรือระบบฉนวน
ขึ้นอยู่กับวงจรทดสอบที่เหมาะสม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาจใช้เพื่อประเมินสิ่งต่อไปนี้:
- ประสิทธิภาพการต้านทานฉนวน
- ความเสี่ยงต่อการชำรุดหรือการเกิดประกายไฟฉับพลัน;
- พฤติกรรมของส่วนประกอบป้องกัน;
- ความสามารถในการทนทานต่อแรงกระแทกของอินเทอร์เฟซการสื่อสารหรือเสาอากาศ
- การทำงานผิดปกติหลังจากความเครียดทางไฟฟ้าชั่วคราว;
- กำหนดระยะเผื่อการออกแบบก่อนการทดสอบรับรองอย่างเป็นทางการ
ลูกค้าอาจค้นหาอุปกรณ์ประเภทนี้โดยใช้คำต่างๆ เช่นเครื่องกำเนิดแรงดันอิมพัลส์หรือเครื่องกำเนิดแรงดันพัลส์ชื่อเหล่านี้อาจซ้ำกันในการค้นหาเชิงพาณิชย์ แต่ชื่อผลิตภัณฑ์เพียงอย่างเดียวไม่ได้เป็นตัวกำหนดความเหมาะสมทางเทคนิค
ข้อมูลที่สำคัญที่สุดคือ วงจรและเงื่อนไขการทดสอบที่กำหนดโดยมาตรฐาน
เหตุใดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดจึงไม่เพียงพอ
แรงดันเอาต์พุตสูงสุดเป็นเพียงข้อจำกัดข้อหนึ่งของตัวสร้างสัญญาณพัลส์เท่านั้น
มันไม่ได้กำหนด:
- พลังงานไฟฟ้าที่สะสมไว้;
- รูปคลื่นแรงกระตุ้น;
- อิมพีแดนซ์แหล่งกำเนิดที่มีประสิทธิภาพ;
- ลักษณะการเพิ่มขึ้นและการลดลง;
- วงจรความจุและความต้านทาน;
- ลำดับขั้ว;
- การเชื่อมต่อ DUT;
- ช่วงเวลาการทำซ้ำการทดสอบ;
- วิธีการวัดที่ต้องการ
เรื่องนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษเมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสองเครื่องมีพิกัดแรงดันไฟฟ้าใกล้เคียงกัน แต่มีค่าความจุไฟฟ้าแตกต่างกันมาก
พลังงานในอุดมคติที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุก่อนการคายประจุคือ:
ตัวอย่างเช่น:
- ตัวเก็บประจุขนาด 1 nF ที่ชาร์จจนถึง 10 kV จะเก็บประจุได้ประมาณ 0.05 J.
- ตัวเก็บประจุขนาด 0.42 μF ที่ชาร์จจนถึง 3 kV จะเก็บประจุได้ประมาณ 1.89 J.
วงจรที่สองสามารถเก็บพลังงานจากตัวเก็บประจุในอุดมคติได้มากถึงประมาณ 38 เท่า แม้ว่าจะทำงานที่แรงดันไฟฟ้าน้อยกว่าหนึ่งในสามก็ตาม
การคำนวณนี้ไม่ได้แสดงถึงพลังงานที่ส่งไปยังอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT) อย่างแม่นยำ พลังงานที่ส่งจริงขึ้นอยู่กับเครือข่ายความต้านทานทั้งหมด วงจร switching องค์ประกอบปรสิต และอิมพีแดนซ์ของ DUT อย่างไรก็ตาม การคำนวณนี้แสดงให้เห็นว่าเหตุใดการเลือกเครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบพัลส์โดยพิจารณาจากค่า kV เพียงอย่างเดียวจึงไม่ถูกต้องในทางเทคนิค
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า KP-1065S ใช้ตัวเก็บประจุขนาด 1 nF/30 kV ในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า KP-1066S Annex D.3 ใช้ตัวเก็บประจุขนาด 0.42 μF แม้ว่าช่วงแรงดันไฟฟ้าของทั้งสองรุ่นจะทับซ้อนกัน แต่ก็ไม่สามารถใช้แทนกันได้
เริ่มต้นด้วยการอ้างอิงมาตรฐาน IEC 62368-1 อย่างถูกต้อง
ก่อนเปรียบเทียบคุณสมบัติของอุปกรณ์ ให้ระบุมาตรฐานอ้างอิงที่เกี่ยวข้องก่อน
โดยปกติแล้ว ข้อกำหนดการทดสอบที่สมบูรณ์ควรระบุส่วนประกอบต่างๆ ดังต่อไปนี้:
- มาตรฐานและรุ่นที่เกี่ยวข้อง;
- ข้อความย่อย ภาคผนวก หรือตัวเลข;
- ตาราง D.1 หมายเลขวงจร;
- รูปคลื่นแรงกระตุ้นที่ต้องการ;
- แรงดันไฟฟ้าทดสอบ;
- พอร์ตหรืออินเทอร์เฟซของ DUT;
- ขั้ว;
- จำนวนใบสมัคร;
- ระยะห่างระหว่างการใช้งานแต่ละครั้ง;
- ข้อกำหนดด้านการตรวจสอบและการสอบเทียบ
คำว่า “การทดสอบแรงกระตุ้น IEC 62368-1” นั้นกว้างเกินไป เนื่องจากภาคผนวก D มีการกำหนดค่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามากกว่าหนึ่งแบบ
รุ่น KingPo ทั้งสามรุ่นที่กล่าวถึงด้านล่างนี้ ไม่ใช่เพียงแค่รุ่นแรงดันต่ำ แรงดันปานกลาง และแรงดันสูงของอุปกรณ์เดียวกัน แต่เป็นตัวแทนของข้อกำหนดวงจรที่แตกต่างกัน
ภาพรวมการเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามมาตรฐาน IEC 62368-1
| รุ่น | การอ้างอิงมาตรฐาน | การกำหนดค่าหลัก | ช่วงเอาท์พุท | เงื่อนไขการคัดเลือกขั้นต้น |
|---|---|---|---|---|
| เคพี-1950เอส | รูปที่ D.1 / ตารางที่ D.1 วงจรที่ 1 และวงจรที่ 2 | รูปคลื่นอิมพัลส์ 10/700 μs และ 1.2/50 μs | 0–4 kV / 0–6 kV | แผนการทดสอบระบุวงจรที่ 1 วงจรที่ 2 หรือรูปคลื่นที่กำหนดไว้ |
| เคพี-1065เอส | ภาคผนวก D, รูปที่ D.2 / ตารางที่ D.1 วงจรที่ 3 | วงจรสร้างสัญญาณทดสอบอินเทอร์เฟซเสาอากาศ 1 nF | 0–10 กิโลโวลต์ | แผนการทดสอบระบุรูปที่ D.2 และตาราง D.1 วงจรที่ 3 |
| เคพี-1066เอส | ภาคผนวก D.3 / รูปที่ D.3 | วงจรสร้างพัลส์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความจุ 0.42 μF | 0.5–3 กิโลโวลต์ | แผนการทดสอบระบุถึงเครื่องกำเนิดพัลส์อิเล็กทรอนิกส์ตามภาคผนวก D.3 |
KP-1950S สำหรับการทดสอบอิมพัลส์ 10/700 μs และ 1.2/50 μs
เครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบอิมพัลส์ IEC 62368-1 ตาราง D.1 รุ่น KP-1950S มีไว้สำหรับโครงการที่ต้องการวงจรอิมพัลส์ที่เกี่ยวข้องกับรูป D.1
ให้:
- เอาต์พุต 10/700 μs ตั้งแต่ 0 ถึง 4 kV;
- เอาต์พุต 1.2/50 μs ตั้งแต่ 0 ถึง 6 kV;
- ตาราง D.1 การกำหนดค่าวงจร 1 และวงจร 2;
- ขั้วบวกและขั้วลบสลับกัน;
- สามารถตั้งโปรแกรมเวลาการชาร์จ/คายประจุได้
- รอบการทดสอบที่ตั้งโปรแกรมได้;
- อัตราการตรวจสอบโดยประมาณ 1:1000
รูปคลื่น 10/700 μs มักเกี่ยวข้องกับสภาวะชั่วคราวในเครือข่ายการสื่อสาร ในขณะที่รูปคลื่น 1.2/50 μs มักเกี่ยวข้องกับสภาวะแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวที่เกี่ยวข้องกับระบบจำหน่าย วงจรที่เหมาะสมจะต้องพิจารณาจากแผนการทดสอบผลิตภัณฑ์มากกว่าจากคำอธิบายทั่วไปเหล่านี้เพียงอย่างเดียว
เลือกใช้ KP-1950S เมื่อ:
- แผนการทดสอบระบุตาราง D.1 วงจร 1 หรือวงจร 2;
- ต้องใช้สัญญาณกระตุ้นขนาด 10/700 ไมโครวินาที
- ต้องใช้สัญญาณกระตุ้นขนาด 1.2/50 ไมโครวินาที
- ต้องมีรูปคลื่นทั้งสองแบบอยู่ในระบบเดียวกัน
- จำเป็นต้องมีการประยุกต์ใช้แรงกระตุ้นทั้งเชิงบวกและเชิงลบ
- การสังเกตคลื่นสัญญาณด้วยออสซิลโลสโคปเป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอนการทดลองในห้องปฏิบัติการ
อย่าเลือกใช้เพียงเพราะช่วงแรงดัน 6 kV ของมันตรงกับแรงดันที่ระบุไว้ในเอกสารขอใบเสนอราคา
KP-1065S สำหรับรูปที่ D.2 และตาราง D.1 วงจรที่ 3
รูปที่ D.2 ของเครื่องกำเนิดแรงดันพัลส์ KP-1065S ตามมาตรฐาน IEC 62368-1สอดคล้องกับวงจรสร้างสัญญาณทดสอบอินเทอร์เฟซเสาอากาศและตาราง D.1 วงจรที่ 3
โครงสร้างทางเทคนิคในปัจจุบันประกอบด้วย:
- สามารถปรับเอาต์พุตได้ตั้งแต่ 0 ถึง 10 kV;
- ความละเอียดในการตั้งค่า 0.01 kV;
- ความจุในการชาร์จ 1 nF/30 kV;
- สามารถตั้งโปรแกรมตั้งเวลาการชาร์จและการคายประจุได้
- จำนวนการทดสอบที่ตั้งโปรแกรมได้;
- เอาต์พุตการตรวจสอบด้วยออสซิลโลสโคปแบบระบุอัตราส่วน 1:1000;
- ระบบควบคุม PLC และหน้าจอสัมผัส
โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อใช้สำหรับอินเทอร์เฟซเสาอากาศและพอร์ตที่เกี่ยวข้องกับการสื่อสารในอุปกรณ์ AV/ICT
อุปกรณ์นี้มักพบได้จากการค้นหาด้วยคำว่า " เครื่องกำเนิดแรงดันพัลส์"แต่ไม่ควรใช้คำค้นหานี้แทนเอกสารอ้างอิงวงจรอย่างเป็นทางการในการเลือกทางเทคนิค
เลือกใช้ KP-1065S เมื่อ:
- ข้อกำหนดการทดสอบระบุอย่างชัดเจนถึงรูปภาพ D.2;
- ตาราง D.1 ระบุวงจรที่ 3;
- อุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT) มีเสาอากาศ สายโคแอกเซียล หรืออินเทอร์เฟซการสื่อสารที่เกี่ยวข้อง
- จำเป็นต้องใช้การกำหนดค่าวงจร 1 nF;
- โครงการนี้ต้องการแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึง 10 kV ภายใต้เงื่อนไขวงจรตามรูปที่ D.2
คำขอสำหรับ “เครื่องกำเนิดไฟฟ้า IEC 62368-1 10 kV” ยังไม่สมบูรณ์ เว้นแต่จะได้รับการยืนยันข้อกำหนดในรูปที่ D.2 และวงจร 3 แล้ว
KP-1066S สำหรับภาคผนวก D.3 วงจรพัลส์อิเล็กทรอนิกส์
เครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์ทดสอบ IEC 62368-1 ภาคผนวก D.3 รุ่น KP-1066S เป็นเครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์อิเล็กทรอนิกส์แบบแยกต่างหาก
คุณสมบัติปัจจุบันมีดังนี้:
- เอาต์พุตปรับได้ตั้งแต่ 0.5 ถึง 3 kV;
- ความละเอียด 0.01 kV;
- ความจุ 0.42 μF;
- สามารถปรับระยะเวลาการปล่อยประจุได้ตั้งแต่ 1 ถึง 99 วินาที;
- รอบการทดสอบที่ตั้งโปรแกรมได้ 1 ถึง 999 รอบ;
- ระบบควบคุม PLC และหน้าจอสัมผัส
KP-1066S มีไว้สำหรับโครงการที่มีแผนการทดสอบระบุอย่างชัดเจนถึงวงจรสร้างพัลส์อิเล็กทรอนิกส์ตามภาคผนวก D.3 ควรตรวจสอบประเภทของอุปกรณ์ที่ทดสอบ (DUT) และการจัดเรียงการเชื่อมต่อเทียบกับมาตรฐานและขั้นตอนการทดสอบในห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้อง
เลือกใช้ KP-1066S เมื่อ:
- ภาคผนวก D.3 หรือรูปภาพ D.3 ระบุไว้ในแผนการทดสอบ
- จำเป็นต้องใช้วงจรสร้างพัลส์อิเล็กทรอนิกส์
- การกำหนดค่าวงจร 0.42 μF ที่ระบุไว้นั้นมีความเกี่ยวข้อง
- แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการอยู่ในช่วง 0.5 ถึง 3 กิโลโวลต์
- จำเป็นต้องมีการใช้งานการชาร์จและการคายประจุซ้ำๆ
KP-1066S ไม่ใช่รุ่นแรงดันต่ำกว่าของ KP-1065S หรือ KP-1950S ความจุ การเก็บพลังงาน และพฤติกรรมการคายประจุของมันแตกต่างกันโดยพื้นฐาน
ปัญหาที่พบบ่อยข้อที่ 1: เอกสารขอใบเสนอราคา (RFQ) ระบุเพียงมาตรฐานและแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น
ลูกค้าอาจร้องขอ:
“กรุณาเสนอราคาเครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบอิมพัลส์ IEC 62368-1 ขนาด 5 kV”
อย่างน้อยสามข้อเท็จจริงที่สำคัญขาดหายไป:
- รูปหรือวงจรใดที่เกี่ยวข้อง?
- ต้องใช้รูปแบบคลื่นหรือเครือข่ายการปล่อยประจุแบบใด?
- จะทำการทดสอบอินเทอร์เฟซใดของ DUT?
แรงดันไฟฟ้า 5 กิโลโวลต์อยู่ในช่วงการทำงานของเครื่องวัดหลายรุ่น แต่เครื่องวัดเหล่านั้นทำการทดสอบที่แตกต่างกัน
คำตอบที่เหมาะสมไม่ใช่การเลือกช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใกล้เคียงที่สุด ผู้จำหน่ายควรขอข้อกำหนดการทดสอบ รูปภาพ แผนผังวงจร หรือแผนการทดสอบเพื่อรับรองก่อนที่จะออกการกำหนดค่าที่มีผลผูกพันทางเทคนิค
ปัญหาที่พบบ่อยข้อที่ 2: สัญญาณเอาต์พุตแบบวงจรเปิดเปลี่ยนแปลงหลังจากเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT)
เครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์อาจแสดงแรงดันไฟฟ้าหรือรูปคลื่นที่คาดหวังไว้ในระหว่างการตรวจสอบอ้างอิง แต่ผลลัพธ์อาจเปลี่ยนแปลงได้เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT)
สิ่งที่อาจสังเกตได้มีดังนี้:
- แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ต่ำกว่า;
- เวลาด้านหน้าช้าลง;
- เวลาการสลายตัวที่เปลี่ยนแปลงไป;
- การโอเวอร์ชูตหรือการเกิดเสียงก้อง;
- ความไม่สมมาตรระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ;
- การทำงานผิดปกติของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
- การชำรุดก่อนกำหนดหรือการเกิดประกายไฟฉับพลัน
นี่ไม่ได้หมายความว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีข้อบกพร่องโดยอัตโนมัติ
อุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT) เพิ่มค่าความต้านทาน ความจุ อุปกรณ์ป้องกัน และองค์ประกอบปรสิตเข้าไปในเส้นทางการคายประจุ ความยาวของสายวัด การต่อลงดิน และรูปทรงของจุดเชื่อมต่อก็อาจส่งผลต่อผลการวัดได้เช่นกัน
ลำดับการแก้ไขปัญหาเชิงปฏิบัติ
ขั้นแรก ตรวจสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยใช้การจัดเรียงอ้างอิงที่ได้รับการอนุมัติจากห้องปฏิบัติการ จากนั้นเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT) โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าการวัดโดยไม่จำเป็น
หากผลลัพธ์เปลี่ยนแปลง:
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกต้อง
- ตรวจสอบจุดเชื่อมต่อของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT);
- ลดระยะทางของสายไฟฟ้าแรงสูงและเส้นทางส่งกลับ;
- ตรวจสอบการต่อสายดินและบริเวณวงจร
- ตรวจสอบการตั้งค่าออสซิลโลสโคปและตัวแบ่งแรงดัน;
- ตรวจสอบว่าส่วนประกอบป้องกันกำลังทำงานอยู่หรือไม่
- เปรียบเทียบผลลัพธ์ขั้วบวกและขั้วลบ;
- บันทึกทั้งรูปคลื่นอ้างอิงและรูปคลื่นที่โหลดแล้ว
การประเมินรูปคลื่นจะต้องทำภายใต้สภาวะวงจรเปิด โหลดอ้างอิง หรือเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบหรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการทดสอบที่เกี่ยวข้องและขั้นตอนการปฏิบัติงานของห้องปฏิบัติการที่ได้รับการอนุมัติ
ปัญหาที่พบบ่อยข้อที่ 3: หน้าจอแสดงผลของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและออสซิลโลสโคปแสดงผลไม่ตรงกัน
การตรวจสอบเอาต์พุตช่วยให้การสังเกตคลื่นสัญญาณทำได้ง่ายขึ้น แต่ไม่ได้ขจัดข้อผิดพลาดในการวัด
ทั้ง KP-1950S และ KP-1065S ระบุอัตราส่วนการตรวจสอบโดยประมาณที่ 1:1000
ก่อนที่จะตีความรูปคลื่น โปรดตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:
- อัตราส่วนการตรวจสอบที่ปรับเทียบแล้ว;
- การลดทอนสัญญาณช่องสัญญาณออสซิลโลสโคป;
- การตั้งค่าโพรบหรือตัวแบ่ง;
- อิมพีแดนซ์อินพุต;
- แบนด์วิดท์;
- อัตราการสุ่มตัวอย่าง;
- ระดับการกระตุ้นและขั้วไฟฟ้า;
- ช่วงแนวตั้ง;
- การต่อสายดินสำหรับการวัด;
- ไม่ว่าค่าที่แสดงจะวัดจากพอร์ตตรวจสอบหรือเทอร์มินัลของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบก็ตาม
ตัวอย่างเช่น สัญญาณตรวจสอบ 1 V ที่ระบุไว้ อาจแทนค่าประมาณ 1 kV ที่อัตราส่วน 1:1000 การแปลงค่าจริงต้องเป็นไปตามอัตราส่วนที่สอบเทียบแล้วและเอกสารการวัด ไม่ใช่การคาดเดาตามค่าที่ระบุไว้
รายงานผลการทดสอบที่สมบูรณ์ทางเทคนิคควรประกอบด้วย:
- รุ่นและหมายเลขประจำเครื่องกำเนิดไฟฟ้า;
- วงจรที่เลือก;
- การตั้งค่าแรงดันไฟฟ้า;
- รูปคลื่น;
- ขั้ว;
- จำนวนการทดสอบ;
- ช่วงเวลาการชาร์จและการคายประจุ;
- รุ่นออสซิลโลสโคป;
- การลดทอนสัญญาณของช่องสัญญาณ;
- อัตราส่วนตัวแบ่งที่ปรับเทียบแล้ว;
- สถานะการทำงานของ DUT;
- ข้อมูลรูปคลื่นหรือภาพหน้าจอที่บันทึกไว้
ปัญหาทั่วไปข้อที่ 4: การใช้เครื่องกำเนิดไฟกระชาก EMC เป็นสิ่งทดแทน
ลูกค้ามักถามว่าเครื่องกำเนิดไฟกระชาก IEC 61000-4-5 ที่มีอยู่แล้วสามารถใช้สำหรับการทดสอบ IEC 62368-1 ได้หรือไม่
ไม่ควรคิดว่าเครื่องมือเหล่านี้สามารถใช้แทนกันได้โดยอัตโนมัติ
มาตรฐาน IEC 61000-4-5 กล่าวถึงความทนทานต่อไฟกระชาก EMC ในขณะที่ IEC 62368-1 เป็นมาตรฐานความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ แม้ว่าจะมีคำศัพท์เกี่ยวกับรูปคลื่นที่คล้ายกัน แต่ตัววงจรกำเนิดสัญญาณ คุณลักษณะของแหล่งกำเนิด การจัดเรียงการเชื่อมต่อ พอร์ตทดสอบ และวัตถุประสงค์ในการยอมรับอาจแตกต่างกันได้
ก่อนที่จะเปลี่ยนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าใดๆ โปรดเปรียบเทียบสิ่งต่อไปนี้:
- โครงสร้างวงจร;
- ความจุของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า;
- ค่าความต้านทาน;
- อิมพีแดนซ์แหล่งกำเนิด;
- รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า;
- รูปคลื่นกระแสไฟฟ้า;
- วิธีการเชื่อมต่อ/แยกการเชื่อมต่อ;
- ขั้วเอาต์พุต;
- พอร์ตทดสอบ;
- วัตถุประสงค์ของการทดสอบ;
- ข้อกำหนดการตรวจสอบและการสอบเทียบ
ข้อเท็จจริงที่ว่าเครื่องมือสองชิ้นสามารถสร้างเอาต์พุตที่เกี่ยวข้องกับ 1.2/50 μs หรือ 10/700 μs ได้เหมือนกันนั้น ไม่ได้พิสูจน์ว่าวงจรและวิธีการทดสอบโดยรวมของเครื่องมือทั้งสองนั้นเทียบเท่ากัน
การเปลี่ยนอุปกรณ์ควรได้รับการยอมรับก็ต่อเมื่อห้องปฏิบัติการหรือหน่วยงานรับรองที่รับผิดชอบได้ตรวจสอบแล้วว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถจำลองสภาวะการทดสอบตามมาตรฐาน IEC 62368-1 ที่กำหนดได้
ปัญหาทั่วไปข้อที่ 5: วลี “ต้องมีใบรับรองการสอบเทียบ” นั้นคลุมเครือเกินไป
ข้อกำหนดการจัดซื้ออาจระบุเพียง:
“ต้องแนบใบรับรองการสอบเทียบมาด้วย”
ถ้อยคำดังกล่าวไม่ได้ระบุว่าต้องวัดอะไรบ้าง
ห้องปฏิบัติการควรพิจารณาว่าเอกสารประกอบต้องครอบคลุมประเด็นใดบ้าง:
- แรงดันเอาต์พุตที่จุดทดสอบที่กำหนด;
- ขั้วบวกและขั้วลบ;
- พารามิเตอร์เวลา 1.2/50 μs;
- พารามิเตอร์เวลา 10/700 μs;
- อัตราส่วนตัวหารเอาต์พุตการตรวจสอบ;
- ความแม่นยำในการแสดงค่าแรงดันไฟฟ้า;
- ความจุ;
- เวลาในการชาร์จหรือคายประจุ;
- ความแม่นยำของการนับการทดสอบ;
- ความไม่แน่นอนในการวัด;
- การตรวจสอบย้อนกลับ;
- ภาษาที่ใช้ในการรายงานที่เกี่ยวข้อง;
- ข้อกำหนดการรับรองมาตรฐาน ISO/IEC 17025
รายงานการสอบเทียบที่ครอบคลุมเฉพาะความแม่นยำในการแสดงค่าแรงดันไฟฟ้า อาจไม่เพียงพอสำหรับห้องปฏิบัติการที่คาดหวังการตรวจสอบรูปคลื่นและการวัดอัตราส่วนการตรวจสอบ
ดังนั้นขอบเขตการสอบเทียบ จุดวัด และห้องปฏิบัติการที่ออกใบรับรองจึงควรได้รับการตกลงกันก่อนที่จะออกใบสั่งซื้อ
ปัญหาทั่วไปข้อที่ 6: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าส่งพัลส์ออกมา แต่เกณฑ์การผ่าน/ไม่ผ่านไม่ชัดเจน
เครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบพัลส์จะสร้างแรงดันไฟฟ้าตามที่กำหนดไว้ แต่ไม่ได้ตรวจสอบอย่างอิสระว่าอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT) นั้นตรงตามข้อกำหนดทุกประการหรือไม่
ในระหว่างและหลังการทดสอบ วิศวกรอาจจำเป็นต้องสังเกตสิ่งต่อไปนี้:
- ฉนวนชำรุด;
- เกิดประกายไฟหรือการเกิดประกายไฟฉับพลัน;
- ความล้มเหลวของส่วนประกอบป้องกัน;
- การปิดระบบหรือรีเซ็ตผิดปกติ;
- ความเสียหายต่อการทำงานอย่างถาวร
- การสูญเสียมาตรการป้องกันที่จำเป็น;
- ฉนวนกันความร้อนเสื่อมสภาพ;
- การเสียรูปหรือความร้อนสูงเกินไปจนยอมรับไม่ได้
- การฟื้นตัวตามปกติหลังการทดสอบ;
- ผลการทดสอบหลังการทดสอบด้านไดอิเล็กทริกหรือการทำงาน
เกณฑ์การยอมรับขั้นสุดท้ายต้องมาจากข้อกำหนดมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง แผนการรับรอง และขั้นตอนการปฏิบัติงานของห้องปฏิบัติการ
ข้อความ "การทดสอบเสร็จสมบูรณ์" บนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ได้หมายความว่าผลิตภัณฑ์ผ่านการทดสอบโดยอัตโนมัติ
ขั้นตอนการคัดเลือกที่ใช้งานได้จริง
ขั้นตอนที่ 1: ยืนยันรุ่นมาตรฐาน
บันทึกมาตรฐาน IEC, EN, UL, CSA, GB หรือมาตรฐานการรับรองระดับประเทศอื่นๆ ที่โครงการใช้ไว้อย่างถูกต้อง
อย่าคิดว่าทุกตลาดจะใช้รุ่นเดียวกันในเวลาเดียวกัน
ขั้นตอนที่ 2: ระบุแหล่งอ้างอิงที่ถูกต้อง
ขอหมายเลขวงจรของข้อกำหนด ภาคผนวก รูปภาพ และตาราง D.1
หากลูกค้าไม่แน่ใจ ให้ขอเอกสารแผนการทดสอบหรือแผนผังวงจรที่เกี่ยวข้อง
ขั้นตอนที่ 3: ยืนยันอินเทอร์เฟซของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT)
พิจารณาว่าการทดสอบนี้ใช้กับกรณีใดบ้าง:
- วงจรที่เกี่ยวข้องกับไฟหลัก;
- พอร์ตการสื่อสาร;
- อินเทอร์เฟซเครือข่าย;
- เสาอากาศหรืออินเทอร์เฟซโคแอกเซียล;
- อะแดปเตอร์แปลงไฟ;
- วงจรภายใน;
- การเชื่อมต่อภายนอกหรือการเข้าถึงอื่นๆ
ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบรูปคลื่นหรือการกำหนดค่าวงจร
อย่าใช้คำว่า “การทดสอบแรงดันไฟกระชาก” เป็นข้อกำหนดเพียงอย่างเดียว
ระบุว่าโครงการนี้ต้องการสิ่งต่อไปนี้หรือไม่:
- 10/700 ไมโครวินาที;
- 1.2/50 ไมโครวินาที;
- รูปที่ D.2 / วงจรที่ 3;
- วงจรพัลส์อิเล็กทรอนิกส์ ภาคผนวก D.3;
- เงื่อนไขอื่นที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน
ขั้นตอนที่ 5: ตรวจสอบมากกว่าแค่แรงดันไฟฟ้า
ตรวจสอบ:
- ช่วงเอาต์พุต;
- ความจุ;
- เครือข่ายความต้านทาน;
- ขั้ว;
- ช่วงเวลาทดสอบ;
- จำนวนการทดสอบ;
- การตรวจสอบผลลัพธ์;
- ฟังก์ชันควบคุมและบันทึกข้อมูล
ขั้นตอนที่ 6: กำหนดระบบการวัด
โปรดยืนยันว่าห้องปฏิบัติการจะใช้อุปกรณ์ต่อไปนี้หรือไม่:
- เอาต์พุตการตรวจสอบในตัว;
- ตัวแบ่งแรงดันสูงภายนอก;
- ออสซิลโลสโคปแบบเก็บข้อมูล;
- การเก็บรวบรวมข้อมูลอัตโนมัติ;
- การตรวจสอบวงจรเปิด;
- การตรวจสอบรูปคลื่นที่โหลดแล้ว
ขั้นตอนที่ 7: กำหนดขอบเขตของเอกสาร
ก่อนสั่งซื้อ ควรตกลงรายละเอียดในเอกสารข้อมูลจำเพาะ วงจรยืนยัน รายงานการตรวจสอบ รายงานการสอบเทียบ จุดวัด และข้อกำหนดด้านการตรวจสอบย้อนกลับให้เรียบร้อย
ตารางเลือกเครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบอิมพัลส์
| ความต้องการของลูกค้า | คำแนะนำ |
|---|---|
| ตาราง D.1 วงจรที่ 1 | เคพี-1950เอส |
| รูปคลื่นพัลส์ 10/700 μs | เคพี-1950เอส |
| ตาราง D.1 วงจรที่ 2 | เคพี-1950เอส |
| รูปคลื่นพัลส์ 1.2/50 μs | เคพี-1950เอส |
| รูปที่ D.2 / ตารางที่ D.1 วงจรที่ 3 | เคพี-1065เอส |
| วงจรสร้างสัญญาณทดสอบอินเทอร์เฟซเสาอากาศ | เคพี-1065เอส |
| การกำหนดค่า 1 nF พร้อมเอาต์พุตสูงสุด 10 kV | เคพี-1065เอส |
| ภาคผนวก D.3 / รูปที่ D.3 | เคพี-1066เอส |
| วงจรสร้างพัลส์อิเล็กทรอนิกส์ 0.42 μF | เคพี-1066เอส |
| ลูกค้าระบุเพียง “5 kV” | ต้องการข้อมูลเพิ่มเติม |
| ลูกค้าระบุเพียง “เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง” | ต้องตรวจสอบมาตรฐาน วงจร และรูปคลื่นให้ถูกต้อง |
| ลูกค้าต้องการนำเครื่องกำเนิดไฟฟ้า IEC 61000-4-5 กลับมาใช้ใหม่ | ต้องประเมินความเทียบเท่าทางเทคนิคอย่างเต็มรูปแบบ |
ข้อมูลที่ต้องแจ้งก่อนขอใบเสนอราคา
เอกสารขอใบเสนอราคา (RFQ) ที่มีประโยชน์ทางเทคนิคควรประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:
- มาตรฐานและรุ่นที่เกี่ยวข้อง:
- การนำไปใช้ในระดับประเทศ (ถ้ามี):
- ข้อความย่อย ภาคผนวก หรือตัวเลข:
- ตาราง D.1 หมายเลขวงจร:
- รูปแบบคลื่นหรือวงจรทดสอบที่ต้องการ:
- แรงดันไฟฟ้าขาออกที่ต้องการ:
- ประเภท DUT:
- ทดสอบพอร์ตหรืออินเทอร์เฟซ:
- ขั้วบวก ขั้วลบ หรือขั้วสลับ:
- จำนวนครั้งของการกระตุ้นด้วยแรงกระตุ้น:
- ช่วงเวลาการชาร์จและการคายประจุ:
- ข้อกำหนดการตรวจสอบแบบวงจรเปิดหรือแบบมีโหลด:
- ข้อกำหนดเกี่ยวกับออสซิลโลสโคปหรือตัวแบ่งแรงดัน:
- พารามิเตอร์การสอบเทียบที่จำเป็น:
- รูปแบบใบรับรองหรือรายงานที่ต้องการ:
- การกำหนดค่าแหล่งจ่ายไฟและปลั๊ก:
ในกรณีที่วงจรไม่แน่ชัด ลูกค้าควรจัดเตรียมเอกสารอ้างอิงมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง แผนการทดสอบ หรือแผนผังวงจร พร้อมกับข้อมูลอินเทอร์เฟซของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT)
คำถามที่พบบ่อย (FAQs)
เครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบพัลส์ใช้สำหรับอะไร?
เครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบพัลส์จะใช้แรงดันไฟฟ้าสูงที่มีการควบคุมและระยะเวลาสั้นๆ กับอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT) หรือส่วนต่อประสาน ตามมาตรฐาน IEC 62368-1 สามารถใช้เพื่อประเมินฉนวน วงจรป้องกัน ส่วนต่อประสานการสื่อสาร และระบบป้องกันที่เกี่ยวข้องภายใต้สภาวะชั่วคราวที่กำหนด
เครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบพัลส์ กับเครื่องกำเนิดแรงดันพัลส์ เหมือนกันหรือไม่?
ในการค้นหาเชิงพาณิชย์ คำว่า เครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบอิมพัลส์ เครื่องกำเนิดแรงดันอิมพัลส์ และเครื่องกำเนิดแรงดันพัลส์ มักถูกใช้เรียกอุปกรณ์ประเภทเดียวกัน สำหรับการจัดซื้อจัดจ้าง ชื่อเรียกนั้นเป็นเรื่องรอง วงจร IEC ที่ต้องการ รูปคลื่น ความจุ ช่วงแรงดัน และการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ จะเป็นตัวกำหนดว่าเครื่องกำเนิดสัญญาณนั้นเหมาะสมหรือไม่
10/700 μs และ 1.2/50 μs หมายถึงอะไร?
พวกเขาใช้ลักษณะเฉพาะของส่วนหน้าและการลดลงที่กำหนดไว้เพื่อระบุรูปทรงของแรงกระตุ้นที่เป็นมาตรฐาน คำจำกัดความ วิธีการวัด และค่าความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำจะต้องนำมาจากมาตรฐานและขั้นตอนการปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้อง
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใดที่รองรับทั้ง 10/700 μs และ 1.2/50 μs?
KP-1950S รองรับเอาต์พุต 10/700 μs ตั้งแต่ 0 ถึง 4 kV และเอาต์พุต 1.2/50 μs ตั้งแต่ 0 ถึง 6 kV สำหรับการทดสอบที่เกี่ยวข้องกับวงจร 1 และวงจร 2 ในตาราง D.1
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าใดที่ใช้สำหรับรูปภาพ D.2 ของ IEC 62368-1?
KP-1065S ถูกออกแบบมาให้สอดคล้องกับมาตรฐาน IEC 62368-1 ภาคผนวก D รูปที่ D.2 และตาราง D.1 วงจรที่ 3 โดยใช้ตัวเก็บประจุขนาด 1 nF/30 kV และให้เอาต์พุตได้สูงสุดถึง 10 kV
เครื่องกำเนิดพัลส์อิเล็กทรอนิกส์ Annex D.3 คืออะไร?
เป็นวงจรสร้างพัลส์แยกต่างหากตามที่อ้างอิงในภาคผนวก D.3/รูป D.3 การกำหนดค่า KP-1066S ให้เอาต์พุต 0.5 ถึง 3 kV โดยมีค่าความจุโดยประมาณ 0.42 μF
ฉันสามารถเลือกเครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์โดยพิจารณาจากแรงดันสูงสุดเพียงอย่างเดียวได้หรือไม่?
ไม่ แรงดันไฟฟ้าไม่ได้เป็นตัวกำหนดรูปคลื่น ความจุ ความต้านทานแหล่งกำเนิด พลังงาน ขั้วไฟฟ้า โครงสร้างวงจร หรือวัตถุประสงค์ของการทดสอบ
เหตุใดแรงดันไฟฟ้าจึงลดลงหลังจากเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT)?
อุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT) จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของวงจรคายประจุ ค่าความจุ ค่าความต้านทาน ส่วนประกอบป้องกัน และการจัดเรียงการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ สามารถเปลี่ยนแปลงค่าสูงสุดและรูปคลื่นที่วัดได้
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองมาตรฐาน IEC 61000-4-5 สามารถใช้แทนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองมาตรฐาน IEC 62368-1 ได้หรือไม่?
ไม่ใช่โดยอัตโนมัติ วงจรทั้งหมด คุณลักษณะของแหล่งกำเนิด วิธีการเชื่อมต่อ วัตถุประสงค์การทดสอบ และข้อกำหนดการตรวจสอบจะต้องได้รับการเปรียบเทียบและยอมรับจากห้องปฏิบัติการที่รับผิดชอบ
รายงานการสอบเทียบควรมีข้อมูลอะไรบ้าง?
ขอบเขตการทดสอบควรได้รับการกำหนดโดยห้องปฏิบัติการ ซึ่งอาจรวมถึงแรงดันเอาต์พุต ขั้ว พารามิเตอร์ของรูปคลื่น อัตราส่วนการตรวจสอบ เวลา ความจุ จำนวนการทดสอบ ความไม่แน่นอน และความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับ
เอกสารอ้างอิงและพื้นฐานทางเทคนิค
บทความนี้อ้างอิงจากรายการเอกสารเผยแพร่อย่างเป็นทางการของ IEC และข้อมูลผลิตภัณฑ์ KingPo ปัจจุบันที่มีอยู่สำหรับรุ่นที่กล่าวถึง มาตรฐานที่ซื้อมาและแผนการทดสอบเฉพาะโครงการยังคงเป็นเอกสารหลักที่ใช้ควบคุม
- IEC 62368-1:2023 — รายการเอกสารเผยแพร่อย่างเป็นทางการของ IEC
- KingPo KP-1950S — IEC 62368-1 ตาราง D.1 เครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบอิมพัลส์
- KingPo KP-1065S — IEC 62368-1 รูปที่ D.2 เครื่องกำเนิดแรงดันพัลส์
- KingPo KP-1066S — เครื่องกำเนิดสัญญาณทดสอบแบบอิมพัลส์ตามมาตรฐาน IEC 62368-1 ภาคผนวก D.3
สรุป
ความผิดพลาดที่แพงที่สุดในการทดสอบด้วยสัญญาณกระตุ้นไม่ใช่การไม่ซื้อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอ แต่เป็นการซื้อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าตามที่ต้องการ แต่กลับสร้างวงจรที่ไม่ถูกต้อง
สำหรับโครงการตามมาตรฐาน IEC 62368.1 การเลือกอุปกรณ์ควรปฏิบัติตามลำดับนี้:
ฉบับมาตรฐาน → ข้อความและรูปภาพ → วงจร → รูปคลื่น → อินเทอร์เฟซ DUT → แรงดันไฟฟ้า → การวัด → เอกสารประกอบ
KP-1950S, KP-1065S และ KP-1066S รองรับเงื่อนไขการทดสอบ IEC 62368-1 ที่แตกต่างกัน ช่วงแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์เหล่านี้ทับซ้อนกัน แต่รูปแบบวงจร ค่าความจุ และการใช้งานที่ตั้งใจไว้แตกต่างกัน
ก่อนขอใบเสนอราคา โปรดระบุมาตรฐานอ้างอิงที่ถูกต้อง วงจรทดสอบที่ต้องการ และอินเทอร์เฟซของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ (DUT) การทำเช่นนี้จะช่วยลดข้อผิดพลาดในการกำหนดค่า ป้องกันผลการทดสอบที่ไม่ถูกต้อง และทำให้มั่นใจได้ว่าเอกสารการวัดที่ส่งมานั้นตรงตามข้อกำหนดด้านคุณภาพของห้องปฏิบัติการ
โปรดระบุรุ่น ข้อกำหนด หรือรูปภาพที่เกี่ยวข้อง วงจรในตาราง D.1 รูปคลื่นหรือแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ อินเทอร์เฟซของอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ และข้อกำหนดการสอบเทียบ เพื่อให้สามารถตรวจสอบการกำหนดค่าก่อนเสนอราคาได้








