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Normativa EN61000-3-2

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La incertidumbre frente a la norma sobre armónicos EN61000-3-2 es cada vez mayor (erróneamente conocida como la norma sobre el PFC).
Las constantes variaciones de la normativa así como la nueva corrección A14 de otoño del 2000 han disparado la confusión. Muchos clientes ante la duda prefieren que sus productos tengan factor corrector de potencia para estar seguros que cumplen con la normativa.

Si tener PFC en nuestros productos no tuviese una repercusión económica sería siempre la mejor solución. Es importante saber si lo necesitamos y que ventajas nos puede aportar. En muchos casos la normativa no le afectará.

Pueden ver si necesitan cumplir la norma con unas preguntas básicas:

COMPROBACIONES BÁSICAS

La normativa EN61000-3-2 solo afecta a un rango de potencia específico; además hay varias excepciones en las que la normativa no es aplicable. Si responde negativamente a alguna de las siguientes preguntas la normativa no tendrá que cumplir con la normativa.

Nota: deberemos de considerar el producto como un solo conjunto conectado a la red eléctrica, incluso si este se compone de varios componentes.

1. ¿ Se alimenta su equipo de la red eléctrica pública (en monofásica o trifásica) ?

2. ¿La potencia consumida de entrada está continuamente dentro del rango de los 75 W a los 1000W?
Nota: actualmente solo se considera el consumo (sobre el conjunto de todas las fases) en funcionamiento normal. No se tienen en cuenta ni funcionamientos extremos ni el consumo nominal del equipo. Es decir lo que consume de la red eléctrica realmente.

3. ¿Esta la tensión de entrada de su producto entre 220 y 415 V AC?

4. ¿Se equipo funciona dentro de la EU?
Nota: fuera de la Unión Europea el cumplimiento de la normativa EN61000-3-2 solo será necesario si así lo requieren las leyes nacionales.


¡CUIDADO CON LAS EXPEPCIONES!

La normativa solo es aplicable para un rango de potencia entre 75 W a 1000W. No obstante puede ser que en algunos diseños supongamos que están fuera de este rango y que por el contrario la normativa si tenga que aplicarse.

5. Límite de 1000W: si su producto indica un consumo nominal de 1000W y en realidad funciona a menos potencia debe aplicar la normativa. (Por encima de 1000W no hay límite para tener que cumplir la normativa),

6. Incremento de potencia debido a conexiones en paralelo:
Tres equipos de 70W funcionando individualmente no necesitan cumplir la normativa. No obstante si se conecta en paralelo y consumen más de 75 W tendrán que cumplir la EN61000-3-2 (no obstante para cumplir la norma en muchos casos no será necesario el PFC).


Si su producto está fuera de los límites indicados seguramente no tendrá que cumplir con la normativa. Un poco más adelante veremos más información detallada al respecto. No obstante antes vamos a aclarar un par de concepto que a veces causan confusión:

7. ¡ CE+CE ? CE!:
Aunque utilicemos solamente componentes homologados por la CE esto no
significa que cumplamos la normativa. Pueden darse condiciones de
funcionamiento (por ejemplo que la clase de potencia varíe en su conjunto) o que las especificaciones que se aplican a nuestro producto sean completamente diferentes (por ejemplo la CE para fuentes de alimentación es distinta que la de juguetes). No obstante cumplir con la normativa EN61000-3-2 es un prerrequisito para el marcado CE.

8. No solo para fuentes de alimentación conmutadas: La normativa también afecta a fuentes de alimentación lineales reguladas o no. Hay que tener en cuenta que la combinación de un condensador de entrada y un rectificador genera armónicos.

COMPROBACIONES AVANZADAS

La siguiente lista nos ayudará a determinar si nuestro equipo alimentado por una fuente conmutada está o no dentro de los límites de la EN61000-3-2. Esta lista es un complemento a la anterior.

9. ¿Funciona la fuente de alimentación en su producto a carga nominal?. Muchos diseñadores sobredimensionan la fuente frente al consumo real de la aplicación. De esta manera se reduce la temperatura en el equipo, se tiene una mayor fiabilidad y se alarga la vida esperada del producto.


10. Los equipos con un consumo nominal de potencia de entrada hasta 600W y que funcionan realmente están al límite de necesitar o no PFC.

11. Si el funcionamiento normal del equipo consume menos de 150 W con una sola fuente de alimentación y sin cargas en paralelo adicionales seguramente no necesitará utilizar PFC sobre todo si utilizan fuentes de alimentación PULS. No obstante se debería estudiar en cada caso.


12. ¿Tiene su equipo un consumo en trifásica o monofásica de cargas pesadas (como motores) en paralelo con la fuente de alimentación? En este caso si la potencia total supera los 1000W ya no necesitaremos PFC ni para la electrónica de control.

13. ¿Tiene su equipo un sistema de ventilación forzada? Si es así probablemente la fuente de alimentación alcanzará temperaturas inferiores a las previstas y por tanto generará menos armónicos (ver NTC en la entrada más adelante).
¿Qué significa realmente EN61000-3-2?

La corriente que su producto consume de la red probablemente no sea en forma de onda senoidal. Según J B Fourier esta desviación de la senoidal se debe a la superposición de ondas senoidales que oscilan sobre la frecuencia principal (fundamental) y sobre valores múltiplos de la misma (armónicos). La EN61000-3-2 fija los valores máximos de estos armónicos. Las cargas eléctricas se pueden dividir en cuatro clases:

· Clase A: equipos con entrada trifásica equilibrada; equipos de uso doméstico que no pertenecen a la clase D; dispositivos no portátiles; dispositivos de control de luminosidad para lámparas incandescentes; equipos de audio; equipos que no pertenezcan a ninguna otra clase.
· Clase B: equipos eléctricos portátiles.
· Clase C: dispositivos de iluminación.
· Clase D: ordenadores personales, monitores y televisiones.

Esta clasificación de equipos surge a raíz del último añadido A14 a la normativa. Las fuentes de alimentación conmutadas de PULS pertenecen a la clase A.

Además ahora se especifican las condiciones para las mediciones en cargas dinámicas. Anteriormente las especificaciones para las pruebas eran tan confusas que un mismo producto podía pasar las pruebas en un laboratorio y en otro no:

· Para asegurar le consistencia de las pruebas los picos de carga se generan de una manera más suave a través de un filtro RC en periodos de 1,5 segundos.
· Los valores de pico de los armónicos pueden alcanzar hasta un 150% de los valores máximos indicados, pero la medición total durante el periodo no puede superar estos límites.
· En un 10% del tiempo de la prueba el equipo puede estar en standby, esto nos puede ayudar a cumplir los requisitos.
· Las condiciones de prueba deben ser en condiciones normales o según las especificaciones del fabricante. Nunca se deben de tener en cuenta casos extremos como por ejemplo el arranque del equipo. La corriente de los armónicos solo se mide en los conductores L y no en el neutro.


¿EN 61000-3-2 y el Factor Correcto de Potencia (PFC)?

Con el factor corrector de potencia (PFC) es posible que los armónicos de la corriente eléctrica de entrada no excedan los valores máximos indicados en la normativa. No obstante lo importante es estar dentro de los parámetros indicados. La norma no indica como debemos hacerlo. Existen dos principios posibles: PFC Pasivo es una inductancia (choque PFC) en el circuito de entrada del equipo. Este almacena energía de la red y atenúa los pulsos de corriente. PFC Activo está conectado o incluido a la electrónica de control que supervisa el consumo de la red eléctrica. De manera que se consume con una forma de onda prácticamente senoidal, almacenando dicha energía y transfiriéndola al secundario de manera controlada.

Ventajas e Inconvenientes: PFC Pasivo: es más simple, con un menor coste económico, más robusto, genera menos calor y es fácil de integrar en un diseño existente. No obstante mediante este sistema podemos reducir los valores de los armónicos pero nunca eliminarlos completamente. Existe un límite del cual no se puede bajar. En algunas cargas pesadas o en equipos que se alimenten de varias fuentes de alimentación conectadas en paralelo este sistema puede no ser suficiente.
El PFC activo prácticamente puede eliminar los armónicos y ofrece unas prestaciones mayores incluso con cargas difíciles. No obstante genera más calor y es más complicado su diseño por tanto también tiene un mayor coste. Es adecuado para diseños nuevos, no obstante intentar incluirlo en un diseño existente puede ser difícil de implementar y costoso.

¿NTC en la entrada: la temperatura influye en los armónicos?

En las fuentes de alimentación donde la corriente de arranque está limitada de forma pasiva por un NTC, la temperatura tiene un factor importante en los armónicos. El NTC a baja temperatura tiene mayor resistencia y por tanto reduce mejor los armónicos. Por tanto el equipo trabajará de manera más eficiente.

Si con estas pequeñas indicaciones no tiene claro si necesita una fuente de alimentación con factor corrector de potencia (PFC) no duden en contactar con nuestro departamento técnico. Le ayudaremos a ahorrar dinero.

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