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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和雷擊瞬態。


開關瞬態
系統開關瞬態與以下內容有關：
a）主電源系統切換騷擾，例如電容器組的切換；
b）配電系統內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）各種系統故障，例如對設備組接地系統的短路和電弧故障。


雷擊瞬態
雷電產生浪涌（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生電壓；
b）在建筑物內、外導體上產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的公共接地路徑。

當保護裝置動作時，電壓和電流可能發生迅速變化，并可能耦合到內部電路。


浪涌沖擊測試及相關要求

不同的電子、電氣產品標準對浪涌（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定的工作狀態下工作時，對由開關或雷電作用所產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）騷擾時產品的性能。


試驗發生器
a）信號發生器的特性應盡可能地模擬開關瞬態和雷擊瞬態現象；
b）如果干擾源與受試設備的端口在同一線路中，例如在電源網絡中（直接耦合），那么信號發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） ，那么信號發生器能夠模擬一個高阻抗源。

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

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，應根據不同的端口選擇對應的波形發生器和相應的耦合/去耦單元，同時也應注意不同狀態下的信號源內阻選擇。

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，可以在產品要求中加以規定。

試驗等級應根據安裝情況來選擇。

對較高等級測試時，試驗應滿足該表所列的較低等級。

對具體的產品來說，試驗等級選擇往往已在相應的產品或產品族標準中加以規定。


試驗環境
該標準規定的環境條件：

環境溫度： 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使用，并處于正常的工作狀態。
根據要進行試驗的 EUT 的端口類型選擇相應的試驗試驗波形發生器和耦合單元及相應的信號源內阻。
使受試設備處于典型工作條件下，根據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下施加脈沖沖擊。
每種組合狀態至少進行 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。

不同的產品或產品族標準對試驗的實施可能根據產品的特點有特定的規定。


試驗結果
若電快速速變脈沖群測試通不過，可能產生如下后果：
（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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| 發布時間：2018.05.28    來源：電源適配器
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