电磁兼容规定不能忽视 保证计算机供电正常运行

给计算机供电是常用的电源系统，它对电磁兼容的要求，可归纳为如下几项:

(1)计算机控制系统的供电应该和大功率的动力负载供电分开。因为大功率用电设备(例如各种电动机、电炉、电焊机、电磁阀、继电器等)的接通和断开、供电线路的切断操作、晶闸管变流装置的工作等都会在供电电源中产生很严重的干扰，包括脉冲干扰、电压瞬时跌落或中断、谐波、高频干扰等。对于电网中的干扰，国内外都做了大量的测试和研究。在高压电网上产生的脉冲干扰大多数为重复性的振荡脉冲，振荡频率约为5kHz-lOMHz，每个脉冲宽度不大于50间，脉冲重复频率约为1-100次Is，脉冲幅度约为200-3C削v，有效电流小于50A，整个瞬变过程衰减较慢，可持续几秒钟。在380/220V的低压电网上的脉冲干扰大多数是元规律的正负尖脉冲，有时有振荡，频率可高达20MHz，尖峰脉冲前沿陡峭，上升时间一般为几个纳秒，有效电流小于1∞A，脉冲幅度约为100V-lOkV。除尖峰脉冲外，电网的电压也经常产生瞬时扰动，一般为零点几秒，幅度变化可达额定电压的+10--50。此外，根据我国电网的实际情况，长时间的欠电压和过电压也是经常发生的。由以上数据可见工业用电网上的干扰是很严重的，而计算机系统对电源的要求比较高。根据国标GB/T9813-2棚《微型计算机通用规范》规定，供电电压的变化应为220±22V，电源频率的变化应为50±1尬。国标GB/T17618-1998{信息技术设备抗扰度限值和测量方法》则规定了计算机设备电源输入端口的抗扰度，电源上的干扰不允许超过设备的抗扰度，否则就可能使计算机性能降级，甚至损坏设备。标准规定对于电源中的快速瞬变脉冲群，上升时间为5ns，脉宽50ns，重复频率先施，持续15ms，其尖峰脉冲幅值不能超过lkV。对于电源中的浪涌，上升时间为2间，脉宽为50间，其峰值幅度不能超过lkV(电源线与线之间浪涌)或2kV(电源线与地之间浪涌)。

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比较计算机设备对电网的要求和工业电网存在的实际干扰的测试结果可知，两者之间的差别是相当大的，为了尽量减少动力负载产生的干扰通过电源传导到计算机系统中，应该对计算机机房和生产车间分别供电，建议采用如图5-3所示的方法。图中外部送人的三相电压(lOkV)电源母线通过动力变压器给生产车间供电，并通过计算机房专用变压器给计算机房供电，该变压器应带有屏蔽绕组且良好接地。生产车间中各种动力负载产生的干扰经电网的隔离传递后已有较大衰减，计算机专用变压器的抗干扰措施又使干扰进一步减少。如果没有条件安装专用的变压器，计算机系统至少应该配备专用的电源电缆，直接从主配电箱向计算机专用配电箱配电，如图5-4所示。

计算机配电箱中可以安装电源线路滤波器，用于抑制电源外面传导过来的干扰。计算机房内的其他设备(例如空调、通风、照明、电动工具、吸尘器等)不能使用计算机专用电源(即线路滤波器以后的电源)。从计算机配电箱至计算机柜的电源线最好采用屏蔽线。

(2)电网的突然停电和送电使电网的电压和电流发生很大的瞬时变化，从而引起脉冲干扰、高频干扰，使计算机程序中断、数据丢失等严重后果，所以在经常发生电网停电的地方，计算机系统必须考虑安装不间断电源(UPS)，以保证电网停电时计算机及外部设备仍能正常工作。UPS有两种形式，一种是柴油发电机式，如图5-5a所示，停电时自动起动柴油发电机，给系统供电，待电网送电时发电机自动停止，恢复电网供电。另一种是目前计算机房广泛使用的静止式UPS，如图5-5b所示。它的备用电源部分由蓄电池组GB和DC/AC逆变器组成，在电网供电正常时由外电网给计算机供电，同时经充电器m向蓄电池组充电。当外电网停电时立即切换到备用电源，蓄电池组的直流电源经DC/AC变成交流电源，供计算机使用。当外电网恢复正常后又切换至外电网供电。这种UPS的切换时间很快，一般不超过10ms，其输出功率和维持供电时间则由蓄电池组的容量决定。

对于电网的突然停电，计算机系统背身也应该具有掉电保护功能，通常计算机采用软硬件结合的方法来完成这种功能。依靠电源整流部分的大容量滤波电容器中存储的能量，可在交流供电断开后仍然维持一定的直流输出，延时约10ms以上。CPU可以利用这段时间把当前工作状态、重要数据等都送到有掉电保护的存储器(RAM)中妥善保存。这种RAM采用CMOS电路，耗电极少，数量为微安级，所以用锂电池保存RAM中的数据可达2~5年。一旦供电恢复后，被保存的数据有可以恢复应用。