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浪涌沖擊抗擾度測試常見問題對策及整改措施

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浪涌沖擊抗擾度測試常見問題對策及整改措施

浪涌沖擊形成的機理

電磁兼容領域所指的浪涌沖擊一般來源于開關瞬態(tài)和雷擊瞬態(tài)。


開關瞬態(tài)
系統(tǒng)開關瞬態(tài)與以下內(nèi)容有關:
a)主電源系統(tǒng)切換騷擾,例如電容器組的切換;
b)配電系統(tǒng)內(nèi)在儀器附近的輕微開關動作或者負荷變化;
c)與開關裝置有關的諧振電路,如晶閘管;

d)各種系統(tǒng)故障,例如對設備組接地系統(tǒng)的短路和電弧故障。


雷擊瞬態(tài)
雷電產(chǎn)生浪涌(沖擊)電壓的主要原理如下:
a)直接雷擊于外部電路(戶外),注入的大電流流過接地電阻或外部電路阻抗而產(chǎn)生電壓;
b)在建筑物內(nèi)、外導體上產(chǎn)生感應電壓和電流的間接雷擊(即云層之間或云層中的雷擊或擊于附近物體的雷擊,這種雷擊產(chǎn)生的磁場) ;
c)附近直接對地放電地雷電入地電流耦合到設備組接地系統(tǒng)的公共接地路徑。

當保護裝置動作時,電壓和電流可能發(fā)生迅速變化,并可能耦合到內(nèi)部電路。


浪涌沖擊測試及相關要求

不同的電子、電氣產(chǎn)品標準對浪涌(沖擊)抗擾度試驗的要求是不同的,但這些標準關于浪涌(沖擊)抗擾度試驗大多都直接或間接引用 GB/T17626.5-1999(idt IEC 61000-4-5:199)5:《電磁兼容 試驗和測量技術 浪涌(沖擊)抗擾度試驗》這一國家電磁兼容基礎標準,并按其中的試驗方法進行試驗。下面就簡要介紹一下該標準的內(nèi)容、試驗方法及相關要求。


適用范圍:
適用于電氣和電子設備在規(guī)定的工作狀態(tài)下工作時,對由開關或雷電作用所產(chǎn)生的有一定危害電平的浪涌(沖擊)電壓的反應。

該標準不對絕緣物耐高壓的能力進行試驗。該標準不考慮直擊雷。


試驗內(nèi)容:

對電氣和電子設備的供電電源端口、信號和控制端口在受到浪涌(沖擊)干擾時的性能進行評定。


試驗目的:

評定設備在遭受到來自電力線和互連線上高能量浪涌(沖擊)騷擾時產(chǎn)品的性能。


試驗發(fā)生器
a)信號發(fā)生器的特性應盡可能地模擬開關瞬態(tài)和雷擊瞬態(tài)現(xiàn)象;
b)如果干擾源與受試設備的端口在同一線路中,例如在電源網(wǎng)絡中(直接耦合),那么信號發(fā)生器在受試設備的端口能夠模擬一個低阻抗源;
c)如果干擾源與受試設備的端口不在同一線路中(間接耦合) ,那么信號發(fā)生器能夠模擬一個高阻抗源。

對于不同場合使用的產(chǎn)品及產(chǎn)品的不同端口,由于相應的浪涌(沖擊)瞬態(tài)波形,各不相同,因此對應的模擬信號發(fā)生器的參數(shù)也各不相同。

圖 17:浪涌(沖擊)信號電壓及電流波形

例如:對交流電源端口,通常采用的是 1.2/50μs (8/20μs)組合波信號發(fā)生器;對電信端口,通常采用的是 10/700μs 的符合 CCITT 要求的試驗信號發(fā)生器。浪涌(沖擊)波形見圖 17 所示。


試驗方法
浪涌(沖擊)測試一般應在線進行。

測試時,應根據(jù)不同的端口選擇對應的波形發(fā)生器和相應的耦合/去耦單元,同時也應注意不同狀態(tài)下的信號源內(nèi)阻選擇。

試驗等級及其選擇:

表 3:試驗等級

等級
開路試驗電壓(± 10%),kV

10.5

21.0
32.0
44.0
X 特定
注:X 是一個開放等級,可以在產(chǎn)品要求中加以規(guī)定。

試驗等級應根據(jù)安裝情況來選擇。

對較高等級測試時,試驗應滿足該表所列的較低等級。

對具體的產(chǎn)品來說,試驗等級選擇往往已在相應的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標準中加以規(guī)定。


試驗環(huán)境
該標準規(guī)定的環(huán)境條件:

環(huán)境溫度: 15℃~35℃、相對濕度: 10%~75%RH、大氣壓力: 86kPa~106kPa


試驗布置

圖 18、圖 19 是交/直流電源端浪涌(沖擊)差模和共模試驗配置示意圖。

圖 18:用于電源端浪涌(沖擊)試驗配置(差模方式)

圖 19:用于電源端浪涌(沖擊)試驗配置(共模方式)


試驗實施

電源、信號和其他功能電量應在其額定的范圍內(nèi)使用,并處于正常的工作狀態(tài)。
根據(jù)要進行試驗的 EUT 的端口類型選擇相應的試驗試驗波形發(fā)生器和耦合單元及相應的信號源內(nèi)阻。
使受試設備處于典型工作條件下,根據(jù)受試設備端口及其組合,依次對各端口施加沖擊電壓, 。
每種組合應針對不同脈沖極性進行測試,兩次脈沖間隔時間不少于 1min。
對電源端子進行浪涌測試時,應在交流電壓波形的正、負峰值和過零點分別施加試驗電壓。
對電源線和信號線應分別在不同組合的共模和差模狀態(tài)下施加脈沖沖擊。
每種組合狀態(tài)至少進行 5 次脈沖沖擊。
若需滿足較高等級的測試要求,也應同時進行較低等級的測試,只有兩者同時滿足,我們才認為測試通過。

不同的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標準對試驗的實施可能根據(jù)產(chǎn)品的特點有特定的規(guī)定。


試驗結果
若電快速速變脈沖群測試通不過,可能產(chǎn)生如下后果:
(1)引起接口電路器件的擊穿損壞。

(2)造成設備的誤動作。


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| 發(fā)布時間:2018.05.28    來源:電源適配器
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