浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)就是模擬雷擊帶來的干擾影響,但需要指出的是,考核設(shè)備電磁兼容性能的浪涌抗擾度試驗(yàn)不同于考核設(shè)備高壓絕緣能力的耐壓試驗(yàn),前者僅僅是模擬間接雷擊的影響(直接的雷擊設(shè)備通常都無法承受)。浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)所依據(jù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是IEC61000-4-5:2005,對(duì)應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是GB/T17626.2:200X《電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)》。
本標(biāo)準(zhǔn)的目的是建立一個(gè)共同的基準(zhǔn),以評(píng)價(jià)電氣和電子設(shè)備在遭受浪涌(沖擊)時(shí)的性能。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一個(gè)一致的試驗(yàn)方法,以評(píng)定設(shè)備或系統(tǒng)對(duì)規(guī)定現(xiàn)象的抗擾度。
1、試驗(yàn)等級(jí)
等級(jí) | 開路試驗(yàn)電壓(10%) | |
開模 | 共模 | |
1 | - | 0.5 |
2 | 0.5 | 1.0 |
3 | 1.0 | 2.0 |
4 | 2.0 | 4.0 |
× | 特定 | 特定 |
2、試驗(yàn)配置
1) 試驗(yàn)設(shè)備
試驗(yàn)配置包括設(shè)備:
- 受試設(shè)備(EUT);
- 輔助設(shè)備(AE);
- 電纜(規(guī)定類型和長(zhǎng)度);
- 耦合去耦網(wǎng)絡(luò);
- 組合波信號(hào)發(fā)生器;
- 耦合網(wǎng)絡(luò)/保護(hù)裝置;
- 當(dāng)試驗(yàn)頻率較高(如經(jīng)過氣體放電管耦合)和對(duì)屏蔽電纜測(cè)試時(shí),需要金屬接地參考平板。只有EUT的典型安裝有金屬接地參考平面,試驗(yàn)時(shí)連接到接地參考平面才是必須的。
2) EUT電源端試驗(yàn)的配置
1.2/50μs的浪涌經(jīng)電容耦合網(wǎng)絡(luò)加到EUT電源端上(見圖7、圖8、圖9和圖10)。為避免對(duì)同一電源供電的非受試設(shè)備產(chǎn)生不利影響,并為浪涌波提供足夠的去耦阻抗,以便將規(guī)定的浪涌施加到受試線纜上,需要使用去耦網(wǎng)絡(luò)。
如果沒有其它規(guī)定,EUT和耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)之間的電源線長(zhǎng)度不應(yīng)超過2m。
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,只有直接連接到交流和直流電源系統(tǒng)的端口才被認(rèn)為是電源端口。
3、試驗(yàn)程序
1) 實(shí)驗(yàn)室參考條件
為了使環(huán)境參數(shù)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響減至最小,試驗(yàn)應(yīng)在8.1.1和8.1.2規(guī)定的氣候和電磁環(huán)境基準(zhǔn)條件下進(jìn)行。
2) 氣候條件
除非通用標(biāo)準(zhǔn),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有特別規(guī)定,實(shí)驗(yàn)室的氣候條件應(yīng)該在EUT和試驗(yàn)儀器各自的制造商規(guī)定的儀器正常工作的一切范圍內(nèi)。
如果相對(duì)濕度很高,以至于在EUT和試驗(yàn)儀器上產(chǎn)生凝露,則不應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)。
3) 電磁環(huán)境
實(shí)驗(yàn)室的電磁環(huán)境不應(yīng)影響試驗(yàn)結(jié)果。
4) 在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行浪涌試驗(yàn)
試驗(yàn)之前,應(yīng)對(duì)信號(hào)發(fā)生器和耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行校驗(yàn)。性能檢查對(duì)于浪涌脈沖及其電壓和/或電流的存在通常是有限的。
試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)方案進(jìn)行,方案中應(yīng)規(guī)定試驗(yàn)配置,應(yīng)包含如下內(nèi)容:
— 試驗(yàn)等級(jí)(電壓);
— 浪涌次數(shù);
除非相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定,施加在直流電源端和互連線上的浪涌脈沖次數(shù)應(yīng)為正負(fù)極性各五次,對(duì)交流電源端口,應(yīng)分別在0°、90°、180°、270°相位施加正負(fù)極性各五次的浪涌脈沖;
— 連續(xù)脈沖間的時(shí)間間隔:1分鐘或更短;
— EUT的典型工作狀態(tài);
— 浪涌施加的位置。
電源端口(直流或交流)可能是輸入或輸出端口。
注1:
a. 推薦將浪涌施加于那些容易將浪涌傳導(dǎo)入EUT內(nèi)部的輸出端口(如:具有大功率損耗的開關(guān)負(fù)載)。如次級(jí)電路(與交流電源端口隔離)不會(huì)直接遭受瞬態(tài)高壓時(shí)(例如:可靠接地、經(jīng)過電容濾波的直流次級(jí)電路,峰值的紋波不及支流元件產(chǎn)生的10%)則低電壓(小于等于60V)的直流輸入/輸出端可不進(jìn)行浪涌試驗(yàn)。
b. 在有幾個(gè)相同線路的情況下,只需選擇一定數(shù)量的線路進(jìn)行典型測(cè)量。
c. 如果試驗(yàn)中浪涌的重復(fù)率比1/min更短使EUT發(fā)生故障,而以1/min重復(fù)率進(jìn)行測(cè)試時(shí),EUT工作正常,通常使用1/min的重復(fù)率進(jìn)行測(cè)試
注2: 如果產(chǎn)品合適,產(chǎn)品委員會(huì)可能選擇不同相位角、或者增加、減少每相的浪涌次數(shù)。
注3:
a. 對(duì)常用的浪涌保護(hù)裝置,盡管它們的峰值電壓和峰值功率能經(jīng)受大電流,但是它們的平均功率較低。因此,兩次浪涌的時(shí)間間隔取決于EUT內(nèi)置的保護(hù)裝置。
b. 當(dāng)進(jìn)行線地測(cè)試時(shí),如果沒有其它規(guī)定,應(yīng)依次進(jìn)行測(cè)試。
c. 試驗(yàn)程序應(yīng)考慮受試設(shè)備的非線性電流-電壓特性,因此,試驗(yàn)電壓只能由低等級(jí)逐步增加到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或試驗(yàn)方案/報(bào)告中規(guī)定的試驗(yàn)等級(jí)而不能超過它,所有較低等級(jí)(包括選擇的試驗(yàn)等級(jí))均應(yīng)滿足要求。
d. 對(duì)第二級(jí)保護(hù)試驗(yàn)時(shí),信號(hào)發(fā)生器的輸出電壓應(yīng)增加到第一級(jí)保護(hù)的最低電壓擊穿值(讓通值)。
如果沒有實(shí)際工作信號(hào)源提供給EUT,可以對(duì)其模擬。
e. 對(duì)于驗(yàn)收試驗(yàn),應(yīng)使用以前未曾加過浪涌的設(shè)備,否則在試驗(yàn)前應(yīng)替換保護(hù)裝置。
4、試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)估
試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)依據(jù)受試設(shè)備在試驗(yàn)中的功能喪失或性能降低現(xiàn)象進(jìn)行分類,相關(guān)的性能水平由設(shè)備的制造商或需要方確定,或由產(chǎn)品的制造商和購(gòu)買方雙方協(xié)商同意。建議按如下要求分類:
a) 在制造商、委托方或購(gòu)買方規(guī)定的限值內(nèi)性能正常;
b) 功能或性能暫時(shí)喪失或降低,但在騷擾停止后能自行恢復(fù),不需要操作者干預(yù);
c) 功能或性能暫時(shí)喪失或降低,但需操作人員干預(yù)才能恢復(fù);
d) 因設(shè)備硬件或軟件損壞,或數(shù)據(jù)丟失而造成不能恢復(fù)的功能喪失或性能降低。