浪涌抗扰度测试.docx

浪涌（冲击）抗扰度（Surge）i.浪涌（冲击）抗扰度试验i.i概述浪涌抗扰度试验所依据的国际标准是IEC61000-4-5:2005,对应国家标准是GB/T17626.2:200X〈〈电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》浪涌（冲击）抗扰度试验就是模拟带来的干扰影响，但需要指出的是，考核设备电磁兼容性能的浪涌抗扰度试验不同于考核设备高压绝缘能力的耐压试验，前者仅仅是模拟间接雷击的影响（直接的雷击设备通常都无法承受）1.2浪涌（冲击）抗扰度试验目的本标准的目的是建立一个共同的基准，以评价电气和电子设备在遭受浪涌（冲击）时的性能本标准规定了一个一致的试验方法，以评定设备或系统对规定现象的抗扰度1.3浪涌（冲击）抗扰度试验应用场合本标准适用于电子电气设备，但并不针对特定的设备或系统，具有基础EMC兼磁兼容出版物的地位2. 术语和定义2.1浪涌（冲击）沿线路传送的电流电压或功率的瞬态波，其特性是先快速上升后缓慢下降2.2组合波信号发生器能产生1.2/50g开路电压波形、8/20饵短路电流波形或10/700饵开路电压波形、5/320g短路电流波形的信号发生器2.3耦合网络将能量从一个电路传送到另一个电路的电路。

2.4去耦网络用于防止施加到上的浪涌冲击影响其他不作试验的装置设备或系统的电路2.5（浪涌发生器的）等效输出阻抗开路电压峰值与短路电流峰值的比值2.6对称线差模到共模转换损耗大于20dB的平衡对线3. 试验等级及选择优先选择的试验等级范围如表1所示表1试验等级开路试验电压（土10吵等级kV10.521.032.044.0'1)特殊1）“’可以是高于、低于或在其它等级之间的等级该等级可以在产品标准中规定1.试验等级应根据安装情况，安装类别如下：0类:保护良好的电气环境，常常在一间专用房间内所有引入电缆都有过电压保护（第一级和第二级）各电子设备单元由设计良好的接地系统相互连接，并且该接地系统根本不会受到电力设备或雷电的影响电子设备有专用电源（见表A1）浪涌电压不能超过25V1类：有部分保护的电气环境所有引入室内的电缆都有过电压保护（第一级）各设备由地线网络相互良好连接，并且该地线网络不会受电力设备或雷电的影响电子设备有与其他设备完全隔离的电源开关操作在室内能产生干扰电压浪涌电压不能超过500V2类：电缆隔离良好，甚至短走线也隔离良好的电气环境设备组通过单独的地线接至电力设备的接地系统上，该接地系统几乎都会遇到由设备组本身或雷电产生的干扰电压。

电子设备的电源主要靠专门的变压器来与其他线路隔离本类设备组中存在无保护线路，但这些线路隔离良好，且数量受到限制浪涌电压不能超过1kV3类：电源电缆和信号电缆平行敷设的电气环境设备组通过电力设备的公共接地系统接地该接地系统几乎都会遇到由设备组本身或雷电产生的干扰电压在电力设施内，由接地故障、开关操作和雷击而引起的电流会在接地系统中产生幅值较高的干扰电压受保护的电子设备和灵敏度较差的电气设备被接到同一电源网络互连电缆可以有一部分在户外但紧靠接地网设备组中有未被抑制的感性负载，并且通常对不同的现场电缆没有采取隔离浪涌电压不能超过2kV4类：互连线作为户外电缆沿电源电缆敷设并且这些电缆被作为电子和电气线路的电气环境设备组接到电力设备的接地系统，该接地系统容易遭受由设备组本身或雷电产生的干扰电压在电力设施内，由接地故障、开关操作和雷电产生的几千安级电流在接地系统中会产生幅值较高的干扰电压电子设备和电气设备可能使用同一电源网络互连电缆象户外电缆一样走线甚至连到高压设备上这种环境下的一种特殊情况是电子设备接到人口稠密区的通信网上这时在电子设备以外，没有系统性结构的接地网，接地系统仅由管道、电缆等组成。

浪涌电压不能超过4kVo5类：在非人口稠密区电子设备与通信电缆和架空电力线路连接的电气环境所有这些电缆和线路都有过电压（第一级）保护在电子设备以外，没有大范围的接地系统（暴露的装置）由接地故障（电流达10Ka）和雷电（电流达100Ka）引起的干扰电压是非常高的试验等级4包括了这一类的要求X类：在产品技术要求中规定的特殊环境浪涌（信号发生器）与安装类别的关系如下：1~4类：1.2/50gs（80/20g）第5类：对电源线端口和短距离信号电路/线路端口：1.2/50辰（80/20gs）1~5类：对对称通信线路：10/700g（5/320g）源阻抗应与各有关试验配置中标注的一样4. 试验设备规定了两种类型的组合波信号发生器，并根据受试端口的类型，有各自特殊的应用对于连接到对称通信线的端口，应使用10/700g的组合波信号发生器对于其他情况，特别是连接到电源线和短距离信号互连线的端口，应使用1.2/50辰的组合波信号发生器4.1 1.2/50g的组合波信号发生器施加到EUT上的波形应满足标准的规定波形的规定采用开路电压和短路电流，并应在未连接的情况下测量对于交流或直流供电的产品，浪涌应施加到交流或直流电源线上，输出必须满足表6和表7的规定。

对于浪涌由信号发生器的输出端直接输出的情况，其输出波形应满足表2的规定当连接到EUT时，不要求信号源的输出波形和耦合/去耦网络的输出波形同时满足要求但在无EUT连接的情况下，波形的规定应该被满足信号发生器应产生的浪涌波形：开路电压波前时间1.2归；开路电压半峰值时间50g；短路电流波前时间8g；短路电流半峰值时间20g图1为1.2/50g组合波信号发生器的电路原理图选择不同元件RS1、RS2RmLr和Cc的值，以使信号发生器产生1.2/50辰的电压浪涌（开路状态下）和8/20g的电流浪涌（短路情况）U-高压源；Rc一充电电阻；Cc一储能电阻；Rs脉冲持续时间形成电阻；R叶阻抗匹配电阻；Lr一上升时间形成电感图1组合波信号发生器的电路原理图（1.2/50g8/20g）为方便起见，定义浪涌信号发生器的等效输出阻抗为开路输出电压峰值与短路输出电流峰值之比信号发生器的等效输出阻抗为2Qo信号发生器的特征与性能极性：正/负；相位偏移：随交流电源相角在0°~360°变化；重复率：每分钟至少一次；开路输出电压峰值：至少在0.5kV~4.0kV范围内能输出；浪涌电压波形：见图2和表2;开路输出电压容差：见表3;短路输出电流峰值：与电压峰值相关（见表2和表3）;浪涌电流波形：见图3和表2;短路输出电流容差：见表3;等效输出阻抗：2Q+10%;短路电流峰值和开路电压峰值的关系见表3。

应该使用输出端浮地的信号发生器表2波形参数的定义1.2/50gs-8/20辰—根据GB/T16927.1根据IEC60469-1义波前时间gs半峰值时间pS上升时间(10%~90%gS持续时间(50%~50%gS开路电压1.2+30%50+20%1+30%50+20%短路电流8+20%20+20%6.4+20%16+20%注：在现行IEC出版物中，1.2/50g和8/20g波形通常按GB/T16927.1规定，如图2和图3所示其他的IEC推荐标准按IEC60469-1规定波形，如表2所示本标准两种规定都是有效的，但所指的是同一信号发生器表3开路电压峰值和短路电流峰值的关系开路电压峰值土10%短路电流峰值+10%0.5kV0.25kA1.0kV0.5kA2.0kV1.0kA4.0kV2.0kA波前时间：T1=1.67XT=1.2gs+30%半峰值时间：T2=50饵+20%注：耦合/去耦网络输出端的开路电压波形可能存在较大的下冲，基本上同图2所示的曲线图2未连接CDM勺信号发生器输出端的开路电压波形（1.2/50饵）（按GB/T16927.1的波形规定）波前时间：半峰值时间：T2=20饵+20%注：30%勺下冲规定只适用于信号发生器的输出端。

在耦合/去耦网络的输出端，没有下冲或过冲的限制图3未连接CDM勺信号发生器输出端的短路电流波形（8/20饵）（按GB/T16927.1的波形规定）4.2 10/700辰的组合波信号发生器信号发生器应产生的浪涌波形：开路电压波前时间10g；开路电压半峰值时间700pso10/700的图4为10/700g组合波信号发生器的电路原理图选择不同的元件值，以使信号发生器产生浪涌U—高压源；Rc一充电电阻；Cc一储能电容；Rs一脉冲持续时间形成电阻；R叶阻抗匹配电阻；Cs一上升时间形成电容；S1—使用外部匹配电阻时，开关闭合图4组合波信号发生器的电路原理图（10/700g-5/320g）（根据ITUK系列标准）信号发生器的特征与性能极性：正/负；重复率：每分钟至少一次；开路输出电压峰值：至少在0.5kV~4.0kV范围内能输出浪涌电压波形：见图5和表4;开路输出电压容差：见表5;短路输出电流峰值：与电压峰值相关（见表4和表5）;短路输出电流容差：见表5;等效输出阻抗：40Q+10%（仅对信号发生器的输出端）注：等效输出阻抗通常包括内部电阻Rm1（15Q）和Rm2（25Q）电阻Rm2W以被旁路、并联或短路，当用于多路耦合时，可被外部耦合电阻代替，见图14o波前时间：T1=1.67XT=10gs+30%图5开路电压波形（10/700饵）（按GB/T16927.1的波形规定）半峰值时间：T2=700饵+20%波前时间：T1=1.25XT=5gs+20%半峰值时间：T2=320辰+20%注：在GB/T16927.1中，波形规定为5/320g,而在IEC60469-1中规定为4/300g。

另夕卜，这个波形是在图4开关S1打开情况下测量的图6短路电流波形（5/320gs）（按GB/T16927.1的波形规定）表4波形参数的定义10/700饵一5/320—义根据ITU-TK系列和GB/T16927.1根据IEC60469-1波前时间gs半峰值时间上升时间(10%~90%gS持续时间（50%~50%开路电压10+30%700+20%6.5+30%700+20%短路电流5+20%320+20%4+20%300+20%注：在现行IEC和ITU-T出版物中，10/700饵波形通常按GB/T16927.1规定，如图5和图6所示其他的IEC推荐标准按IEC60469-1规定波形，如表4所示本标准两种规定都是有效的，但所指的是同一信号发生器表5开路电压峰值和短路电流峰值的关系开路电压峰值±10%短路电流峰值±10%0.5kV12.5A1.0kV25A2.0kV50A4.0kV100A注：在图4开关S1打开情况下测量短路电流峰值短路电流峰值和开路电压峰值的关系见表54.3耦合/去耦网络每个耦合/去耦网络（CD烦都包括去耦网络和耦合元件，示例见图7到图15■.'卜HITHMI图7交/直流线上电容耦合的试验配置实例；线-线耦合（见7.2）图8交/直流线上电容耦合的。