IEC 61000-4-29是电磁兼容(EMC)基础标准中针对直流输入电源端口的抗扰度测试标准,主要评价电气和电子设备在直流供电网络出现电压暂降、短时中断以及电压变化时的功能响应。与IEC 61000-4-11主要针对低压交流输入端口不同,IEC 61000-4-29将测试对象聚焦于由外部低压直流网络供电的设备及系统。
对于采用直流供电架构的数据中心液冷设备,直流电源异常可能影响服务器电源模块、CDU控制器、泵组驱动、传感器采集和监控通信等功能。因此,进行IEC 61000-4-29测试时,需要根据设备实际直流输入方式、额定电压、负载状态及适用产品标准确定具体测试等级和持续时间,而不能简单按照交流电压暂降测试条件进行替换。
标准介绍
IEC 61000-4-29规定了直流输入电源端口电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度测试方法,主要内容包括测试等级、测试发生器、测试布置和测试程序。该标准用于建立统一、可重复的测试基础,使设备能够在受控直流供电扰动条件下接受功能抗扰度评价。
需要注意的是,IEC 61000-4-29属于基础EMC标准,并不直接规定某一种具体产品必须执行哪些测试或必须达到什么等级,具体测试项目和严重程度通常由产品标准、用户与制造商之间的技术要求等确定。2026年发布的IEC 61000-4-29第二版对直流网络适用范围、测试发生器能力、电压变化持续时间、低阻抗条件下的短时中断电流限制以及测试结果评价等内容进行了技术修订。
直流电压暂降与中断测试原理
直流电压暂降测试通过测试发生器使被测设备直流输入端的电压从额定值降低至规定水平,并保持相应持续时间后恢复。短时中断则使直流输入端在规定时间内出现中断状态,再恢复正常供电。电压变化测试则关注直流供电电压在规定范围内发生升高或降低时,设备是否能够保持规定功能。
测试电压通常以设备额定电压UT作为参考。对于具有额定电压范围的设备,需要根据额定电压范围确定测试基准;当电压范围较宽时,可能需要分别针对范围两端进行测试。与交流标准按照电网周期表示持续时间不同,直流电源测试通常直接以时间单位描述电压扰动持续时间,因此测试方案需要明确具体秒数或规定的时间范围。
典型测试等级与持续时间
IEC 61000-4-29采用额定电压UT的百分比描述直流输入端的测试等级,并分别设置电压暂降、短时中断和电压变化的优选测试条件。下表用于说明标准测试等级的基本逻辑,具体执行时仍应根据适用产品标准确定测试组合。
| 测试类型 | 典型测试电压 | 典型持续时间 | 主要评价内容 |
| 电压暂降 | 40%或70% UT | 0.01 s、0.03 s、0.1 s、0.3 s等优选时间 | 直流输入电压降低后的设备功能保持能力 |
| 短时中断 | 0% UT | 0.001 s至0.3 s等优选时间 | 直流供电中断期间及恢复后的设备响应 |
| 电压变化 | 80%或120% UT | 根据测试方案确定 | 直流输入电压升高或降低后的运行状态 |
| 额定电压范围测试 | 依据设备额定电压范围确定 | 按照对应测试条件执行 | 确认不同额定输入条件下的抗扰度表现 |
上述测试等级并不代表所有设备都需要完整执行全部组合。标准将具体测试选择留给产品标准、用户和制造商等相关方确定。对于液冷设备,还需要考虑直流输入端连接的电源模块、控制器和驱动单元在供电异常期间是否具有储能或保护机制,从而合理设置功能监测点。
直流输入端口与测试设备
IEC 61000-4-29测试需要使用能够按照规定波形和时间要求改变直流输出电压的测试发生器,并保证测试过程中输出特性满足相应试验要求。2026版进一步强化了测试发生器能力、输出电压范围以及不同中断条件下的技术要求,因此测试设备的实际能力需要与被测设备额定功率和输入特性匹配。
| 测试设备或配置 | 主要作用 | 测试关注点 |
| 直流电源测试发生器 | 产生规定的直流电压暂降、中断和电压变化 | 电压等级、持续时间及输出能力 |
| 电压监测设备 | 监测被测设备输入端实际电压 | 确认扰动波形和实际施加条件 |
| 电流监测设备 | 记录测试期间输入电流变化 | 观察负载变化、恢复过程及异常电流 |
| 功能监测系统 | 记录设备运行状态 | 控制、通信、告警及关键功能变化 |
| 负载及辅助监测装置 | 维持或记录规定运行状态 | 保证测试过程中设备工作条件稳定 |
适用产品
IEC 61000-4-29直接针对具有外部低压直流输入电源端口的电气和电子设备及系统。对于液冷领域,是否适用该标准首先取决于产品是否存在符合范围的直流输入端口,而不是仅根据产品是否属于液冷设备进行判断。
| 产品类型 | 典型直流输入对象 | 重点关注内容 |
| 直流供电液冷服务器 | 服务器直流输入电源端 | 计算功能、电源转换、系统复位及恢复状态 |
| 直流输入CDU | 控制器及直流供电单元 | 泵控、监测、告警及控制功能 |
| 液冷机柜控制设备 | 机柜控制器直流电源端 | 控制逻辑、数据采集及通信状态 |
| 直流供电监控单元 | 监控及数据采集模块 | 供电异常期间的数据保持与恢复 |
| 液冷系统电控单元 | 传感器、控制器及执行机构电源端 | 控制连续性和异常恢复能力 |
冷板、液冷软管、UQD等纯流体或机械部件通常不存在需要进行该项电源端口抗扰度测试的直流输入端,因此不应仅因为其属于液冷系统组成部分而直接套用IEC 61000-4-29。若相关部件集成了电子控制模块,则应进一步根据实际电源接口和产品功能判断测试适用性。
直流电压暂降与中断检测项目
实际测试不仅需要验证直流输入端是否达到规定的电压扰动条件,还需要同步记录设备在扰动期间以及供电恢复后的功能状态。对于液冷设备,建议将电气输入参数与泵组、控制器、传感器、通信及告警状态结合起来观察,以便识别供电异常造成的功能变化。
| 检测项目 | 测试内容 | 主要关注点 |
| 直流电压暂降抗扰度 | 施加规定残余电压和持续时间 | 设备在降低电压下的功能保持情况 |
| 直流短时中断抗扰度 | 施加规定时间的0%输入电压条件 | 停机、复位及供电恢复后的运行状态 |
| 直流电压变化抗扰度 | 按照方案施加升高或降低的直流电压变化 | 设备对输入电压变化的适应能力 |
| 输入电流监测 | 记录扰动前、扰动期间及恢复后的电流变化 | 识别负载变化及异常瞬态响应 |
| 功能状态监测 | 记录设备控制、通信和告警状态 | 判断是否出现功能降级或异常 |
| 恢复能力评价 | 观察输入电压恢复后的设备状态 | 自动恢复、人工复位及异常残留状态 |
液冷设备测试流程
直流电源抗扰度测试应首先确认设备的实际直流输入架构,再根据额定电压、负载状态和适用技术要求建立测试矩阵。对于液冷系统,应同步建立电气功能和液路运行状态的监测关系,避免只观察电源端电压而无法判断供电异常对实际液冷控制功能造成的影响。
- 确认直流输入条件:核对设备额定输入电压、输入电流、允许电压范围及实际直流电源接口。
- 确定测试等级:根据适用产品标准、客户技术要求或测试目标确定电压暂降、中断和电压变化的测试条件。
- 配置设备运行状态:使液冷服务器、CDU或控制设备处于规定工作模式,并确认泵组、控制器、传感器和通信功能正常。
- 建立测试连接:将被测设备接入直流测试发生器,并在设备输入端配置必要的电压、电流和功能监测装置。
- 执行电压暂降测试:按照测试矩阵降低直流输入电压,并记录测试期间设备运行状态及输入参数变化。
- 执行短时中断测试:施加规定持续时间的直流供电中断,观察设备是否停止、复位或进入异常状态。
- 执行电压变化测试:按照确定条件改变直流输入电压,检查设备控制和运行功能是否保持稳定。
- 检查恢复状态:恢复正常直流供电后,确认设备控制、通信、告警及液冷运行状态,并整理测试数据和异常记录。
测试中的注意事项
直流电源抗扰度测试与交流供电抗扰度测试在测试对象、供电形式和时间表达方式上存在明显差异。尤其对于数据中心液冷设备,需要先确认其实际供电架构是交流输入后内部转换为直流,还是直接采用外部直流网络供电,避免将IEC 61000-4-11和IEC 61000-4-29的适用范围混淆。
- 确认直流供电架构:只有在设备直流输入端属于标准适用范围时,才应进一步制定对应测试方案。
- 明确额定电压UT:测试等级以设备额定电压作为参考,宽范围额定输入设备需要根据标准要求确定测试基准。
- 区分三类扰动:电压暂降、短时中断和电压变化分别对应不同测试目的,应避免将不同项目合并为单一测试。
- 注意中断阻抗条件:短时中断测试涉及测试发生器与被测设备之间的输出阻抗条件,应按照适用测试要求进行配置和验证。
- 关注输入端实际波形:测试记录应能够反映被测设备输入端的实际电压变化,而不能仅以测试发生器设定值作为结果依据。
- 监测恢复过程:供电恢复后需要检查控制器重启、泵组运行、通信连接、告警状态和数据采集等功能。
- 区分直流纹波测试:IEC 61000-4-29不用于评价直流输入端纹波,直流输入端纹波抗扰度属于IEC 61000-4-17的测试范畴。
- 关注测试发生器能力:被测设备功率较大时,应提前确认测试发生器的输出能力及相应验证条件,避免因设备容量不足导致测试条件失真。
应用价值
直流供电系统中的电压暂降和短时中断可能由电池系统充放电、负载变化以及直流网络运行状态变化等因素引起。通过IEC 61000-4-29测试,可以在受控条件下模拟直流供电异常,观察设备在不同扰动幅度和持续时间下的功能响应,为电源设计、控制策略和异常恢复机制验证提供依据。
对于采用直流供电架构的液冷服务器和液冷控制设备,该测试能够进一步帮助识别电源模块、控制器、泵组驱动及监控系统在直流供电异常条件下的薄弱环节。通过将输入电压波形与设备运行状态、告警信息及恢复过程进行关联,可以为产品设计验证、系统集成和数据中心供电适配提供更加具体的测试依据。
关于德恺液冷检测
德恺液冷检测围绕液冷服务器、CDU、液冷机柜及液冷系统电控设备开展EMC、供电适应性和环境可靠性相关测试,可根据设备实际供电结构、输入接口及运行功能设置相应的测试监测方案,并关注供电扰动对控制、通信、泵组和告警功能产生的影响。
针对IEC 61000-4-29直流电源电压暂降与中断测试,可根据具体产品类型、直流额定输入电压、负载状态、测试目标以及适用标准版本确认测试等级、持续时间和功能判据。具体测试项目及实施条件需结合被测设备实际电源架构和项目技术要求进行确定。
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