浪涌冲击测试及相关要求
不同的电子、电气产品标准对浪涌(冲击)抗扰度试验的要求是不同的。
测试适用范围、内容及目的
不同的电子、电气产品标准对浪涌(冲击)抗扰度试验的要求是不同的。
这些标准关于浪涌(冲击)抗扰度试验大多都直接或间接引用GB/T17626.5 (idt IEC 61000-4-5):《电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验》这一国家电磁兼容基础标准,并按其中的试验方法进行试验。
下面就简要介绍一下该标准的内容、试验方法及相关要求。
适用范围:于电气和电子设备在规定的工作状态下工作时,对由开关或雷电作用所 产生的有一定危害电平的浪涌(冲击)电压的反应。
该标准不对绝缘物耐高压的能力进行试验。该标准不考虑直击雷。
内容:对电气和电子设备的供电电源端口、信号和控制端口在受到浪涌(冲击)干扰时的性能进行评定。
目的:评定设备在遭受到来自电力线和互连线上高能量浪涌(冲击)骚扰时产品的性能。
试验发生器
(a)信号发生器特性应尽可能地模拟开关瞬态和雷击瞬态现象;
(b)如果干扰源与受试设备的端口在同一线路中,例如在电源网络中(直接耦 合),那么信号发生器在受试设备的端口能够模拟一个低阻抗源;
(c)如果干扰源与受试设备的端口不在同一线路中(间接耦合),那么信号发生器能够模拟一个高阻抗源。
对于不同场合使用的产品及产品的不同端口,由于相应的浪涌(冲击)瞬态波形各不相同,因此对应模拟信号发生器的参数也不相同。
例如:对交流电源端口,通常采用的是1.2/50μs (8/20μs)组合波信号发生器;
对电信端口,通常采用的是10/700μs的符合CCITT要求的试验信号发生器。
试验等级及其选择
试验等级分类见下表所示。
试验等级应根据安装情况来选择。
对较高等级测试时,试验应满足该表所列的较低等级。
对具体的产品来说,试验等级选择往往已在相应的产品或产品族标准中加以规定。
试验方法
浪涌(冲击)测试一般应在线进行。
测试时根据不同的端口选择对应的波形发生器和相应的耦合/去耦单元;
信号发生器源阻抗的选择取决于:
电缆、导体、线路的种类(交流电源、直流电源、互连线等等);
电缆、线路的长度;
试验电压的施加方式:
线-线、线-地
2Ω阻抗表示低压电网的源阻抗;
12Ω阻抗表示低压电网对地的源阻抗;
42Ω阻抗表示通信线路对地的源阻抗。
对交流电源线的浪涌注入:
浪涌脉冲使用交流电源浪涌耦合网络注入;
应在电源交流波形峰值和过零点分别进行(0º、 90º、 180º、 270º);
每一相位应分别注入正、负浪涌波形各5次,每次间隔1min;
线-线低阻抗(2Ω)差模注入、线-地高阻抗(12Ω)共模注入,分别进行;
测试从低等级开始,逐级进行到规定测试等级。
试验布置
试验实施
电源、信号和其他功能电量应在其额定范围内使用,并处于正常工作状态。
根据要进行试验的EUT的端口类型选择相应的试验试验波形发生器和耦合单元及相应的信号源内阻。
使受试设备处于典型工作条件下,根据受试设备端口及其组合,依次对各端口施加冲击电压。
每种组合应针对不同脉冲极性进行测试,两次脉冲间隔时间不少于1min。
对电源端子进行浪涌测试时,应在交流电压波形的正、负峰值和过零点分别施加试验电压。
对电源线和信号线应分别在不同组合的共模和差模状态下施加脉冲冲击。
每种组合状态至少进行5次脉冲冲击。
若需满足较高等级的测试要求,也应同时进行较低等级的测试。
只有两者同时满足,我们才认为测试通过。
不同的产品或产品族标准对试验的实施可能根据产品的特点有特定的规定。
试验环境
通用环境条件:
环境温度:15~35℃
相对湿度:10%~75%RH
如果湿度较高而产生凝露,则不应进行试验
大气压力:86kPa~106kPa
电磁环境:应确保EUT能正常工作,不可影响测试结果