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안녕하세요, KOLAS 인정 국가교정기관 한국캘랩입니다 :)

전자 부품 및 기기는 전자파의 방해(즉, 전도성 및 방사성 전자파 방해와 정전기 방전)에 민감합니다. 전자 부품 및 기기 사용이 폭발적으로 늘어나면서 전자파 방해로 인한 오작동 또는 손상 등의 사례와 확률이 꾸준히 증가하고 있습니다. 오늘은 그 중, 건물 또는 간선에서 출발하는 회로망에 접속되는 제품의 서지 내성시험 규격과 서지발생기의 정밀교정에 대해 알아보겠습니다.

서지의 정의

서지란 전선 또는 전기 회로를 따라서 전달되는 전기적 전류, 전압 또는 전력의 과도 파형으로서, 짧은 시간 급속히 증가하고 서서히 감소하는 특성이 있습니다.

여기서 과도 현상은 전기회로나 진동체에 있어 갑자기 상태가 변화했을 때 일시적으로 일어났다가 정상 상태로 되돌아가기까지의 현상을 말합니다.

서지 내성시험의 규격

IEC 61000-4-5에 근거한 서지 내성 시험에 대한 규격으로는 2가지 종류의 조합파 서지발생기가 규정되어 있습니다. 각각 시험할 포트의 유형에 따라 그 자체의 특정 응용에 사용됩니다.

10/700 ㎲ 조합파는 대칭형 통신선로에 연결되어지는 시험포트에 사용되며 1.2/50 ㎲ 조합파는 기타 다른 모든 경우의 시험포트, 특히 전원선로와 짧은 길이의 신호 연결선로를 위한 시험포트에 사용됩니다.

예시로 많이 사용되고 있는 1.2/50 ㎲ 조합파 서지발생기의 간단한 회로도는 <그림1> 과 같습니다. 1.2/50 ㎲ 전압 서지를 전달(개방회로 조건)하고, 8/20 ㎲ 전류 서지를 단락회로에 전달하도록 선택합니다.

<그림1: 서지발생기의 간단한 회로도 (1.2/50 ㎲ 전압, 8/20 ㎲ 전류)> / 출처: IEC 61000-4-5



서지발생기의 허용오차와 파형

발생되는 전압과 전류 및 전반시간과 반치시간에 대한 허용오차는 <표1>과 <표2>와 같습니다.

<표2: 서지발생기의 전압, 전류 허용오차 (1.2/50 ㎲ 전압, 8/20 ㎲ 전류)> / 출처: IEC 61000-4-5



첨두 개방회로 전압과 첨두 단락회로 전류 사이의 관계는 <표2> 와 같이 1 kV 첨두전압 발생시 0.5 kA 첨두전류를 발생시킵니다.

발생되는 전압과 전류의 파형은 구간에 따른 계산식으로 전반시간과 반치시간을 각각 구할 수 있습니다. 파형의 모습과 계산식은 <그림2> 와 <그림3> 과 같습니다.



<그림2: 결합/감결합 회로망이 연결되지 않은 신호발생기 출력에서 개방회로 전압 (1.2/50 ㎲)> / 출처: IEC 61000-4-5





<그림3: 결합/감결합 회로망이 연결되지 않은 서지발생기 출력에서 단락회로 전류 (8/20 ㎲)> / 출처: IEC 61000-4-5



 

서지발생기의 교정 방법

서지발생기를 교정하는 방법은 출력 전압을 확인하는 것인데, 이 방법은 2개의 전압 프로브를 사용하여 오실로스코프 ch1 과 ch2 에 연결하여 측정되는 두 개의 파형을 합쳐서 확인하는 방법과 Differential Probe를 사용해서 오실로스코프의 ch1에서 바로 확인하는 방법이 있습니다.

서지발생기의 출력 전류는 단락된 상태에서 발생되는 전류를 Current Mointor를 사용하여 오실로스코프에서 파형을 확인할 수 있습니다.

 

위와 같이 서지발생기의 정의 및 교정방법에 대해 알아보았습니다.

한국캘랩은 해당 측정, 분석 및 오랜 경험을 바탕으로 서비스를 제공하고 있으며 정확하고 신속한 교정서비스로 많은 신뢰를 얻고 있는 종합 교정기관입니다.