电快速瞬变脉冲群抗扰性试验PPT课件
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
总之,试验配置的规范性非常重要:1.首先,没有参 考接地板,干扰加不到受试设备去;其次,没有足够大 的参考接地板就不能保证试验结果的正确性。2.由于脉冲 群的单个脉冲波形前沿tr达到5ns,半宽T达到50ns,这就 注定了脉冲群干扰具有极其丰富的谐波成分。按照 GB/T17626.1-1998标准(相应的国际标准为IEC61000-41)对脉冲波形的幅值-频谱的阐述,幅度较大的谐波频率 至少可以达到1/πtr,亦即可以达到60MHz左右,相应的 信号波长为5m。对于一根载有60MHz以上频率的电源线 来说,那怕长度只有1m,由于导线长度已经可以和信号 的波长相比拟,不能再以普通传输线来考虑,信号在线 上的传输过程中,部分依然可以通过传输线进入受试设 备(传导传输);部分要从线上逸出,成为辐射信号进 入受试设备(辐射传输)。
参考接地板应与实验室的保护地相连。
⑵试验仪器(包括脉冲群发生器和耦合/去耦网络)放置 在参考接地板上。试验仪器用尽可能粗短的接地电缆与参 考接地板连接,并要求在搭接处所产生的阻抗尽可能小。
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⑶受试设备用0.1±0.01m的绝缘支座隔开后放在参考接地板 上(如果受试设备是台式设备,则应放置在离参考接地板高 度为0.8±0.08m的木头桌子上)。受试设备(或试验桌子) 距参考接地板边缘的最小尺寸满足项1(0.1m)的规定。
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图2 电容耦合夹
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耦合夹的两端各有一个高压同轴接头,用其最靠近 受试设备的这一端与发生器通过同轴电缆连接。从图2可 以看出,高压同轴接头的芯线与下层耦合板相连,同轴 接头的外壳与耦合夹的底板相通,而耦合夹放在参考接 地板上。这一结构表明,高压脉冲将通过耦合板与受试 电缆之间的分布电容进入受试电缆,而受试电缆所接收 到的脉冲仍然是相对参考接地板来说的。因此,通过耦 合夹对受试电缆所施加的干扰仍然是共模性质的。
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
( 3 )选择试验等级,设置参数(试验电压、极性、重复频率和 试验时间)。
如:对交流电源端口试验电压峰值为 1 kV,重复频率为5 kHz, 试验时间为正、负极性各2 min。 (4)选择被耦合的线路(相线、零线或保护地线)。 ( 5 )分别对被耦合的线路(相线、零线或保护地线)持续施加 正、负极性的试验电压各2 min。 (6)试验过程中,观察EUT的运行情况。
开关关上,电流流向 开关开启瞬间产生 火花电弧现象
I Vs Cs L Vs Cs L Vs Cs L
VL: 被 Cs 限
定
I
t
第九讲:电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
脉冲群(EFT)如何产生
• 感性负载的中断 •继电器和接触器的跳动 • 火花放电引起一系列脉波
第九讲:电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
脉冲群(EFT)特点
2
3 4
1
2 4
5
5 5
0.5
1 2
5
5 5
×
特定
特定
特定
特定
说明:“×”是开放等级,该等级必须在专用设备的规范中加以规定
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第九讲:电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
接50Ω负载时单个脉冲的波形
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第九讲:电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
电磁兼容标准
快 速 瞬 变 脉 冲 群 图 示
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第九讲:电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
第九讲:电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
试验方法
试验是在被试端口与参考接地板 之间施加共模的脉冲群信号: 供电电源(直流和交流)端口 I/O和通讯端口
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第九讲:电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
试验步骤
(1)将器具通过耦合/去耦网络连接到电源上。 ( 2 )选择 EUT的运行模式(典型、最敏感的预期运行模式、待 机状态等),并运行EUT(或待机)。
EFT电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
《EFT电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》《EFT电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》正文:电快速瞬变脉冲群抗扰度试验电快速瞬变脉冲群抗扰度试验[原创]电快速瞬变脉冲群抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验Electromagnetic compatibility----Testing and measurement techniques Electrical fast transient/burst immunity testGB/T17626.4-1999Idt IEC 61000-4-4:19941 范围本标准目的是为评估电气和电子的供电电源端口,信号和控制端口在受到重复性快速瞬变干扰时的性能确定一个共同的能再现的评定依据.本试验是为了验证电气和电子设备对诸如来自切换瞬态过程的各种类型瞬变骚扰的抗扰度2. 引用标准GB/T4365-1995 电磁兼容术语IEC68-1:1998 环境试验第1部分总则和导则3. 概述重复性快速瞬变试验是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口,信号和控制端口的试验4 定义4.1 EUT equipment under test受试设备4.2端口port受试设备的外部电磁环境的特殊接口4.3 EFT/B electrical fast transient /burst电快速瞬变脉冲群4.4 耦合coupling线路间的相互作用,将能量从一个线路传送到另一个线路4.5 耦合网络coupling network用于将能量从一个线路传送到另一个线路的电路4.6 去耦网络decoupling network用于防止施加到受试设备上的电快速瞬变电压影响其他不被试验的装置,或系统的电路4.7 耦合夹coupling clamp在与受试线路没有任何电连接的情况下,以共模形式将干扰信号耦合到受试线路的.具有规定尺寸和特性的一种装置4.8 接地平面ground plane一块导电平面,其电位用作公共参考电位4.9 电磁兼容性EMC设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力4.10 抗扰度immunity (to disturbance)装置,设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力4.11 降低degradation (of performance)装置,设备或系统的工作性能与正常性能的非期望偏差4.12 瞬态transient在两相邻稳定状态之间变化的物理量或物理现象,其变化时间小于所关注的时间尺度4.13 上升时间rise time脉冲瞬时值首次达到10%峰值时与随后达到90%峰值的瞬时之间的时间间隔4.14 脉冲群burst一串数量有限的清晰脉冲或一个持续时间有的振荡.5 试验等级表1中列出了对设备的供电电源,保护接地,信号的控制端口进行电快速瞬变试验时应优先采用的试验等级的范围.等级在供电电源端口,保护接地I/O信号数据和控制端口电压峰值KV 重复频率KHZ 电压峰值KV 重复频率KHZ1 05 5 0.25 52 1 5 0.5 53 2 5 1 54 4 2.5 2 5* 特定特定特定特定6.试验设备6.1试验发生器试验发生器的主要元件:高压源;充电电阻;储能电容器;放电器;脉冲持续时间;成形电阻;阻抗匹配电阻;隔直电容6.1.1快速瞬变脉冲群发生器的性能和特性开路输出电压范围:0.25KV~4KV在接50欧负载时的运行特性:最大能量:4mJ/脉冲极性: 正负极性输出型式:同轴输出动态源阻抗: 50欧发生器的隔直电容:10nF单个脉冲的上升时间:5ns脉冲持续时间:50ns脉冲群持续时间:15ms脉冲群周期: 300ms6.1.2 快速瞬变脉冲群发生器特性的校验6.2 交/直流电源端口的耦合/去耦网络特性参数:频率范围:1MHZ~100MHZ耦合电容:33nF耦合衰减:<2dB在不对称条件下的去耦衰减:>20dbB网络中每条线路和其他线路之间的串扰衰减:>30dB耦合电容的绝缘耐受能力:5KV6.3 容性耦合夹耦合夹能在与受试设备各端口的端子,电缆屏蔽层或受试设备的任何其他部分无任何电连接的情况下把快速瞬变脉冲群耦合到受试线路上耦合夹的耦合电容取决于电缆的直径,材料和屏蔽该装置由盖住受试线路电缆的夹板组成,并且应放置在面积最小为1m2的接地平面上,接地参考平面的周边至少应超出耦合夹0.1m耦合夹的两端应具有高压同轴接头,其任一端均可与试验发生连接,发生器应连接到耦合夹最接近受试设备的那一端.7. 试验布置7.1 试验设备接地参考平面;耦合装置;去耦网络;试验发生器7.2 在实验室进行型式试验的试验装置7.2.1 试验条件受试设备应该放在接地参考平面上,并用厚度为0.1m±0.01m的绝缘支座与之隔开若受试设备为台式设备,则受试设备应放置在接地参考平面上方0.8m±0.08m处接地参考平面应为一块厚度不小于0.25mm的金属板,也可以使用其他的金属材料,但它们的厚度至少应为0.65mm接地平面的最小尺寸为1m*1m,其实际尺寸取决于受试设备的尺寸接地参考平面的各边至少应比受试设备超过0.1m接地参考平面应与保护地相连接除了位于受试设备下方的接地参考平面外,受试设备和所有其他导电性结构之间的最小距离应大于0.5m应使用耦合装置施加试验电压,试验电压应耦合到受试设备和去耦网络之间的线路上或与试验试验有关的两个设备之间的线路上在使用耦合夹时,除了位于耦合夹和受试设备下方的接地平面外,耦合板和所有其他导电性结构之间的最小距离是0.5m耦合装置和受度设备之间的信号线和电源线的长度应不大于1m7.2.2 把试验电压耦合到受试设备的方法通过耦合/去耦网络直接耦合电快速瞬变脉冲群骚扰电压通过容性耦合夹把骚扰试验电压施加到I/O端口和通信端口7.3 安装后试验的试验配置7.3.1 对供电电源端子和保护接地端子的试验7.3.2 对I/O和通信端口的试验8.试验程序8.1试验室参考条件8.1.1气候条件-------环境温度: 15℃~35℃-------相对湿度: 25%~75%-------大气压力: 86Kpa~106Kpa8.2.1 电磁条件实验室的电磁条件应能保证EUT正常运行,使试验结果不受影响8.2 试验应根据试验计划进行试验,包括对技术规范所规定的受试设备性能的检验试验计划应该规定以下内容:将要进行的试验的类型试验等级试验电压的极性内部或外部发生器激励试验的持续时间,不少于1min施加试验电压的次数待试验的受试设备端口受试设备的典型工作条件依次对受试设备各端口或对同属于两个以上电路的电缆等施加试验电压的顺序辅助设备9 试验结果和试验报告。
电快速瞬变脉冲群
电快速瞬变脉冲群电快速瞬变脉冲群抗扰度测试测试目的===电路中,机械开关对电感性负载的切换,通常会对同一电路的其他电气和电子设备产生干扰。
这类干扰的特点是:脉冲成群出现、脉冲的重复率较高、脉冲波形的上升时间短暂、单个秒冲的能量较低。
实践中,因电快速瞬变秒冲群造成设备故障的几率较小,但使设备产生误动作的情况经常可见。
分类===电源端口的电快速瞬变脉冲群抗扰度测试//信号线、控制线的电快速瞬变秒冲群抗扰度测试电快速瞬变脉冲群发生器的基本要求秒冲的上升时间(10%~90%):5ns±30%秒冲持续时间(上升沿的50%至下降沿的50%):50ns±30%秒冲重复频率:5kHz或者100kHz脉冲群的持续时间:15ms脉冲群的重复周期:300ms发生器在100R负载时输出电压(峰值):0.25~4kv发生器在50R负载时输出电压(峰值):0.125~2kv发生器的动态输出阻抗:50R±20%输出脉冲的极性:正/负与电源的关系:异步实验设置参考接地板用厚度为0.25mm以上的铜板或铝板(普通铝板容易氧化应慎用),若用其他金属板材,要求厚度大于0.65mm。
参考接地板的尺寸取决于测试设备、被测设备以及测试设备与被测设备之间之间所规定的接线距离(1m),参考接地板的各边至少应比上述组合超出0.1m。
参考接地板应与实验室的保护地相连。
被测设备用0.1m±0.01m的绝缘支座隔开后放在参考地板上(如果被测设备是台式设备,则应放置在离参考接地板高度为0.8m±0.08m的木桌上),被测设备距参考接地板边缘的最小尺寸为0.1m。
被测设备没有专门的地线时,不允许另外在设接地线来接地。
EUT与测试仪器之间的相对距离以及电源连线的长度都控制在1m,电源线的离地高度控制在0.1m,如有可能,最好用一个木制支架来摆放电源线。
当EUT的电源线不可拆卸,且长度超过1m时,那么超长部分就应当折叠成长为0.4m 的线束,并行放置在离参考接地板上方0.1m处。
电磁兼容原理及应用教程课件第四章
4.2.1 试验等级
试验等级
试验等级的选择
试验等级应按照最贴近实际的安装和环境条件来选 择,上表中提供了一个指导原则。
第16页,共70页。
一般来说,当考虑选择一个适用于特殊环境 的试验等级时,最关键的参数是放电电流的 变化速率,它可通过充电电压,峰值放电电 流和上升时间的不同组合来获得。
第5页,共70页。
(7) 脉冲持续时间(半峰值)为50(1±30%)ns;
(8) 开路输出电压范围:0.25kV(1-10%)~4kV(1 +10%)。
快速瞬变脉冲群发生器特性的校验
由于各种类型发生器的特性具有分散性,因而可能出现 试验结果的不确定性,这样就需要有一个标准化的校验 和试验程序。为了能够比较由不同的试验发生器所得出 的试验结果,应校验试验发生器的特性。
(4)受试设备按正常要求放置和连接。除参考平面外, 受试设备与其他任何导电结构之间距离应大于0.5m;
第9页,共70页。
(5)使用耦合夹耦合时,除了接地参考平面之外,耦合
板与其他所有导电器件之间距离不小于0.5m;
(6) 受试设备应严格按照产品技术要求规范接地,不多加 接地;
(7) 用耦合装置来施加试验电压。 (8) 耦合装置和受试设备之间的信号线和电源线的长 度应不大于1m。
保持时间
至少5s
放电,操作方式
1s)
单次放电(连续放电之间的时间至少
放电电流波形
见下图
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➢ 静电放电发生器元器件选择
通常情况下,用150pF士10pF电容器模拟人体电容, 330Ω的放电电阻模拟人体电阻。放电回路电缆,一 般长为2m,它的结构应符合发生器的波形要求,并且有
EN61000-4-4电快速瞬变脉冲群抗扰性试验
同一时间仅有一相线(线 对 地)-共模例如下图L1-
Grounding
L1 L2 L3 N PE
Vs
EUT
10cm 绝缘物体
Grounding
All together
Common model test(共模测试)
同一时间所有相线(all线 对 地)-共模例如下图
L1,L2,L3,N,PE - Grounding
L1 L2 L3 N PE
Vs
EUT
10cm 绝缘物体
快速瞬变脉冲波经由 (CDN)耦合去耦合网络 供电至EUT之供电端子, 其他如信号线,控制线 等则经由容抗式耦合 夹具(capacitive coupling clamp)做测 试
Grounding
法规如何说到测试方式?
Typical Occurrence
Measurement result for the horn of a vehicle in a 12V supply network.
为何电快速瞬变脉冲群如此 重要?
Fast Transients
一般人对快速瞬变脉冲波认知不足 可对处理器计算机相关程序装置造成影响 会损害半导体 引起宽带传导及辐射干扰
In vehicles (cars, boats, etc.) 车用及船舶环境下
signalling horn 通讯装置 wipers (interval switching) 雨刷动作(间隔切换动作)
EN61000-4-4 试验等级及条件
法规 等级
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在供电电源和保护接
地(PE)端子
在信号和控制端口
电快速瞬变脉冲群之物理现象说明
横跨于间隙间一系列或(连续性)非意图 性之电压放电
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验Electrical fast transient burst immunity test⏹试验设备(test equipment)图⏹试验目的(test objective)电感性负载(如继电器、接触器等)在断开时,由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因,会在断开点处产生一种能量较小、但频谱很宽的暂态干扰,会对电子电气产品的可靠工作带来很大的威胁。
电快速瞬变脉冲群试验就是检验电子电气设备在受到这类暂态骚扰时的性能。
The objective of the test is to confirm that the EUT will not mal-operate when energized and subjected to electrical fast transient burst such as those originating from the interruption of inductive loads, rel ays contact bounce, etc…⏹设备主要参数(parameter)脉冲波形(pulse waveform):5/50ns脉冲电压(pulse voltage):0.5kV~4 kV脉冲频率(pulse frequency):5kHz和2.5kHz⏹试验要求(test requirement)⏹依据标准:(standards)GB/T 17626.4(idt IEC 61000-4-4)电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验GB/T 14598.10(idt IEC 60255-22-4)电气继电器第22-4部分:量度继电器和保护装置的电气骚扰试验电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验HUAJIAN。
电快速瞬变群脉冲抗扰度测试
声明一、未经本公司书面同意,使用方不得传播给第三方使用及网络传播。
二、本报告仅对试验样品负责。
三、此测试报告应该公司专用章,否则该报告无效。
四、对报告若有异议,应及时向本公司提出。
五、报告无校对、审核、批准、确认签字无效。
一、试验名称电快速瞬变群脉冲抗扰度测试二、试验依据测试标准:GB/T 17626.4-2008产品测试是否通过依据判断依据依据1:指示灯指示正常状态:产品上电后,指示灯前5s暗,之后进行1s周期闪烁非正常状态:除了正常状态以外的,状态都归为非正常状态依据2:上位机显示正常状态:上位机复位次数没有变化(不包括上电次数)非正常状态:上位机复位次数出现递增(不包括上电次数),判定非正常工作依据3:对群脉冲发生器进行控制正常状态:能完整打完所有群脉冲数据非正常状态:中途出现非正常停止或者暂停三、试验目的XXXX产品电快速瞬变脉冲群抗扰度的测试四、试验样品五、试验设备六、试验条件(试验方法)1、试验条件温度:18~28℃相对湿度:25%~75%大气压力:86kPa~106kPa电源线群脉冲参数电压:±4.5KV频率:5kHZ ;100kHZ信号线群脉冲测试电压:±4KV频率:5kHZ ;100kHZ2、电源线群脉冲测试(1)连线方式说明:XXXX测试产品电源由12V锂电池电源供电,电池正和电池负接入群脉冲发生器,群脉冲发生器把经过耦合后的电源信号对XXXX测试产品进行供电(2)连线示意图:如下图所示(3)测试步骤a、打开测试程序:GB1234-5KHZb、接通群脉冲输入和输出电压:点击EUTc、运行:点击RUN关于命名方式的说明:A程序名称GB-SG-1234-5K,GB表示标准等级测试,PW电源线耦合测试,1234表示等级1(0.5KV)、等级2(1KV)、等级3(0.2KV)、等级4(0.4KV),5K表示测试频率B程序名称Q-SG-4500-5K,Q表示企业标准内部特殊要求,PW电源线耦合测试,4500指的是测试电压4500V,5K表示测试频率关于电源负/PE/外壳连接说明:A电源负/PE/外壳不相连:电源负和外壳悬空,PE正常连接到大地B电源负/PE/外壳不相连:电源负、外壳和PE相连,PE连接到大地3、信号线群脉冲测试(1)连线方式说明群脉冲发生器P-OUT输出使用标准线连接到耦合夹电源及信号线:直接连接到xxxx测试板控制口电池采样及温度线:直接连接到xxxx测试板电压口说明:使用电容耦合夹必须关闭EUT按钮,同时电源不能通过群脉冲发生器,必须使用锂电池直接供电。
电快速瞬变脉冲群测试原理
电快速瞬变脉冲群测试原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊电快速瞬变脉冲群测试原理。
这玩意儿啊,就像是电路世界里的一场特别挑战!你想啊,电路就好比是一个繁忙的城市,电流就像来来往往的车辆和人群。
而电快速瞬变脉冲群呢,就像是突然闯入这个城市的一群捣乱分子!它们会在瞬间制造出很多快速变化的干扰信号。
这些脉冲群可厉害了,它们来势汹汹,就像一阵狂风暴雨突然袭击电路这个城市。
它们会让电路中的各种元器件受到影响,就好像人们在狂风中被吹得东倒西歪一样。
那为什么要进行这样的测试呢?这就好比我们要给城市做个“抗压测试”呀,得看看它能不能经得住这些捣乱分子的折腾。
测试的时候呢,会模拟出这些脉冲群,然后看看电路系统会有啥反应。
是不是很像我们在玩游戏,给游戏角色设置各种难关,看它能不能过关斩将!如果电路系统在这样的干扰下还能正常工作,那就说明它够厉害,够坚强!这电快速瞬变脉冲群测试原理,其实就是在考验电路的“免疫力”。
就跟咱人一样,得有个好身体,才能抵抗各种病菌的侵袭。
电路也得有强大的“抵抗力”,才能在各种复杂的电磁环境中安然无恙啊!你说要是电路没有经过这样的测试,那万一遇到点干扰就出问题了,那不就麻烦啦!就像我们人要是身体不好,稍微有点风吹草动就生病,那多闹心啊!所以啊,这电快速瞬变脉冲群测试可太重要啦,可不能小瞧它!它就像是电路的“保护神”,通过它的检验,我们才能放心地使用各种电子设备。
想象一下,如果你的手机、电脑啥的,动不动就因为一点干扰出问题,那你不得烦死啦!所以啊,感谢这个测试原理吧,让我们的电子生活更加稳定可靠。
总之呢,电快速瞬变脉冲群测试原理就是为了让电路变得更强大,更能适应各种环境。
它虽然看不见摸不着,但却在默默地守护着我们的电子世界。
咱可得好好了解了解它,这样才能更好地享受电子科技带来的便利呀!这就是电快速瞬变脉冲群测试原理,你懂了不?。
电快速瞬变脉冲群抗干扰度试验
• 输出到50Ω负载:上升时间tr :5(1 ± 30%)ns,持续 时间td (50%值):50( 1 ± 30% )ns,峰值电压:电压 值×( 1 ± 10% )kV • 输出到1000Ω负载:上升时间tr :5(1 ± 30%)ns,持 续时间td (50%值)=50 容许-15ns到+100ns,峰值电压: 电压值×( 1 ± 20% )kV 9. 试验负载阻抗: 50( 1 ± 2% )Ω。1000( 1 ± 2% ) Ω并联电容不大于6pF。电阻在直流条件下测量,电容使用低 频工作的商用电容表测量。
2017/3/4
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试验方法
1. 固定落地式安装或者台式EUT和设计安装于其他配置中的 设备,都应放置在接地参考平面上,并用厚度为 0.1m±0.01m的绝缘支座与之隔开 2. 通常安装于天花板或者墙壁的设备应按台式设备试验, 并放置于接地参考平面上方0.1m±0.01m处 3. 试验发生器和耦合/去耦网络直接放置在参考接地平面上, 并与之搭铁 4. 接地参考平面最小厚度为0.25mm铜或铝的属板,其他金 属材料至少有0.65mm,并与保护地连接,及各边至少超 出EUT边缘0.1m 5. 除了接地参考平面,EUT和所以其他导电性结构(例如屏 蔽室的墙壁)之间的最小距离应大于0.5m
5
4
耦合∕去耦合网络:
a) 耦合电容:33nF b) 耦合方式:共模
容性耦合夹:
a. 电缆和耦合夹之间典型的耦合电容100nF~1000nF b. 圆电缆可用的直径范围:4mm~40mm c. 绝缘耐压能力:5kV(1.2/50μs) 对输入/输出和通讯端口上的连接线的验收试验采用耦合夹 的耦合方式。当耦合/去耦网络不适用时,耦合夹的耦合 方式也可用于交流/直流电源端口的试验。
电快速瞬变脉冲群抗干扰度试验
电快速瞬变脉冲群抗干扰度试验1. 引言说到电快速瞬变脉冲群抗干扰度试验,这个名字听起来就像是在说什么高深的科学家聚会,实际上它跟我们生活中的电子产品息息相关,特别是在这个科技发达的时代,真是离不开各种电器、电子设备啊。
比如说,你家里的冰箱、空调,甚至是手机,统统都得有个好本事,才能在各种“干扰”下安安静静地工作。
可想而知,咱们在享受这些科技便利的同时,背后可少不了一套严谨的测试程序。
让我们来聊聊这个神奇的过程,轻松点儿,别太紧张哦。
2. 什么是电快速瞬变脉冲群?2.1 定义首先,咱得明白,这个电快速瞬变脉冲群是什么鬼。
简单来说,它就是一种模拟电器在工作时可能遇到的突发干扰信号。
你想,假如你正在用微波炉热饭,突然外面打雷下雨,电压波动,那微波炉肯定会受到影响。
这个脉冲群就像是个“来者不拒”的恶作剧,专门来考验你的电器到底有多抗干扰。
2.2 重要性为什么要做这个试验呢?说白了,就是为了确保我们的设备能够在各种情况下保持正常运作。
就像你穿衣服要防风防雨,电器也是要“穿上”抗干扰的外衣,这样才能在复杂的电磁环境中,依然保持镇定,保证我们的日常生活不受影响。
3. 抗干扰度试验过程3.1 测试设备说到试验,那可就得有专门的测试设备了。
想象一下,实验室里各种高科技仪器闪闪发光,调皮的小伙子们正忙着调试设备。
这个过程可是相当讲究的,不是随便拿个表来测就行的。
设备得精准到位,才能有效模拟出那些突如其来的电磁干扰信号。
3.2 测试步骤接下来就是测试步骤,基本上就是把电器设备放在特定的测试环境中,然后再不断施加这些瞬变脉冲。
哎呀,听起来好像很简单,但实际上,这可是一个需要反复验证的过程,得不断调整参数,确保结果的准确性。
试验过程中,搞不好就得遇到“意外”,比如说设备发出奇怪的声音,甚至是短路,这时候可真是紧张得要命,大家都得屏住呼吸。
4. 结果分析与意义4.1 数据解读一旦测试完成,接下来就是数据分析。
各位小伙伴们可得打起精神来,因为这可是决定产品能否上市的关键时刻。
电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT)测试
1.概述
本标准主要介绍国家标准GB/T17626.4:1998《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》的试验方法,对应国际标准IEC61000-4-4:1995《电磁兼容第4部分:试验和测量技术第4分部分:电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》。
本标准为基础标准,规定了电气和电子设备对振荡波抗扰度试验的试验等级和测量方法。
4.1信号发生器技术参数变化
4.1.1信号发生器电路变化
在脉冲群发生器中,原标准与新的标准草案在发生器组成的主要元件上有一个明显区别:原标准讲的是火花气隙(spark gap);新的标准草案讲的是高电压开关(high voltage switch)。
4.1.2特性参数变化
1).标准草案给出了两种不同负载条件下的输出电压范围,1000Ω负载的输出电压为0.24kV~3.8kV;50Ω负载的输出电压为0.125V~2kV。
4.电快速瞬变脉冲群EFT测试新、旧标准对比
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验作为设备抗扰度试验的一个重要组成部分在国际上己经有20多年的历史。在此期间,我国也两度将有关脉冲群试验的国际标准转化为国家标准,分别是GB/T13926.4-1992《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求》和GB/T17626.4-1998《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》。目前,最新的IEC61000-4-4标准草案(FDIS文件)已经出版。
其他情况下,用分立的100pF电容来代替耦合夹、金属箔或带的分布电容以把电快速瞬变脉冲群发生器的电压耦合到线路端子上可能是有用的。
3.4试验判定
A、在技术要求限值内性能正常。
B、功能或性能暂时降低或丧失,但能自行恢复。
C、功能或性能暂时降低或丧失,但需要操作者干预或系统复位。
电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT)测试
新标准草案对台式设备试验配置方式的改变,对台式设备的试验严酷度以及试验结果的一致性有了极大的提高。按照原标准的试验配置,台式设备放在木头桌子上,试验发生器放在参考接地板上(试验发生器的接地端子以低阻抗与参考接地板连接),迭加了干扰电压的电源线则从地面处再伸展到台式设备的电源输入端。因此电源线的实际离地高度要在80cm以上,使得电源线相对参考平面的阻抗不能固定(不同的摆放位置有不同的阻抗),而且电源线过大的高频阻抗(相对于电源线离开参考地平面为10cm的布局来说),使得电源线上的脉冲群干扰的高频成分大量逸出,导致实际进入被试设备的干扰变弱。因此利用原标准和新标准草案提供的试验配置对同一台设备做试验时,可以得出截然不同的结果。
变化原由:
实际情况为脉冲群中单个脉冲的重复频率的实际值为10kHz到1MHz,但早先采用固定调节火花气隙的发生器难以再现这种相对较高的重复频率,因此标准规定了频率较低的、有代表性的专用脉冲。即试验波形与实际情况相差较多。随着脉冲形成器件的更新,特别是高速高压电子开关的选用,把脉冲频率提高到与实际情况相符合,是理所当然的事情,这使得脉冲群抗扰度试验更加切合实际的干扰情况。
最后,新标准草案还要求不需经受快速瞬变脉冲试验的线路要圈起来,并尽可能地远离受试线路,以减少线路之间的耦合。
关于在I/O和通信端口上的试验配置,原标准与新标准草案都采用电容耦合夹来做试验。但是原标准中,当两台设备同时进行试验时,受试设备与耦合夹的距离l1=l2≤1m;当只对一台设备进行试验时,为了去耦,l2至少要≥5m,或l2>5l1。在新标准草案中,两台设备同时试验时,受试设备与耦合夹的距离l1=l2=0.5m±0.05m;当仅对一台设备进行试验时,在不需要进行试验的这台设备与耦合夹之间必须插入一个去耦网络。
EFT测试概述
5/50
Tr/Th ns(上升时间/持续时间)
Fast Transients
5
Repetition Frequency(重复频率) KHz IEC64000-4-4
注: 1.只适用于与之连接的电缆总长(根据制造商的规定)超过3M的端口。 2.在试验中不执行状态指令变化的操作。
Performance criterion
EN55024:1998对EFT的要求 4.2.2
1.本标准的EFT测试方法按基础标准中规定执行,但其中对现场测量的实验 布置不适用于ITE设备。
2.应该按照基础标准规定的方法并结合以下修改和说明进行试验: ----如果设备有多个端口时,只对一个端口进行试验。 ----多芯电缆,如50芯的电信电缆,应当作单根电缆进行试验,而不需要分开 单独测试。 ----电缆长度超过制造厂规定的预期长度3M时,不需要进行测试。
Fast Transients
5/50 5
Tr/Th ns(上升时间/持续时间)
Repetition Frequency(重复频率) KHz
IEC64000-4-4
Performance criterion
B
IEC61326:1997对EFT的要求
EN61000-6-1:2001对EFT测试项目 的要求。
Basic Standard IEC64000-4-4
Performance criterion
B
DC电源输入端口(不包括连同DC,AC转换器一起销售的设备)抗 扰度要求
Environmental Phenomenon
Fast Transients
Test Specification
0.5 5/50
直流电源输出和输入端口:
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U 代表試驗電壓
U
100% 90%
50%
10%
Single Pulse:單一脈波
Fast rise times: tr=5ns ±30%,
上升時間(10%-90%)
tp=50ns±30%
tr
t tp
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脈波寬度 (50% - 50%間 )
Voltages up to 4kV
Spectrum from 2kHz to 25MHz
Common model test
10cm 高之 絕緣支架
保護接地
接地線越短越好 ˙針對待測物必須放在測桌情況下測時,桌高需為
金屬接地板:1mx1m
80cm
接地線須 小於1m
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20
針對信號端口之電快速脈沖群抗擾性測試佈局
連接產生器與耦合夾具測線長度必須<1m 且需連至最靠近EUT端之耦合夾具接頭
NSG3025
▪ 目的在建立公共和可重現之基準,用來評估 電氣和電子設備供電端口,信號和控制端口 當受到重複性電快速瞬變脈沖群干擾時的 性能是否能符合國際標準法規
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3
電快速瞬變脈沖群之物理現象說明
▪ 橫跨於間隙間一系列或(連續性)非意圖 性之電壓放電
▪ 經由電機開關(繼電器)切換現象(感抗 負载切換)所引起
▪ 電壓多次高於供電電壓
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4
電快速瞬變脈沖群是於何處及 如何發生?
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5
Burst Transient 產生之原因
開關關上,電流流向
I
Vs Cs
L
開關開啟瞬間產生 火花ARC現象
開關完全off
Vs Cs
L
Vs Cs
L
VL: 被 Cs 限定
I
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T
6
脈沖群(BURST)如何產生
▪ 電感負载儲存能量 ▪ 當繼電器切斷時儲存於感抗負载
之能量回授 ▪ 火花放電引起一系列脈波 ▪ 電能於內部被分散
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7
電快速瞬變及脈沖群 看起來像什麼?
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8
Fast Transients / Burst
Characteristics 特性
自動開關切換期間 電機繼電器 接觸器
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17
可能發生之場合
工業環境下
contactors, relays 接觸器,繼電器 long, high-current lines 長,高電流纜線
家用及辦公室環境
light switches (manual and relays) 燈源開關(手動或繼 電器驅動) circuit breakers 斷路器
嚴酷工作環境沒有採取特殊 安裝措施之工業過程設備 需要加以分析之環境
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19
針對電源端口之電快速脈沖群抗擾性測試佈局
每一相線 ( L,N,PE ) 個別與接 地端測試(包含PE)
L
L
N
PE
AC/DC
Vs
< 1m
HVout
EUT 放置位置最好離開產
生器及其他導體至少50cm
EUT
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14
為何電快速瞬變脈沖群如此 重要?
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15
Fast Transients
一般人對快速瞬變脈沖波認知不足
可對處理器電腦相關程序裝置造成影響
會損害半導體
引起寬頻傳導及輻射干擾
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16
發生之原因
開關切換期間,鍵盤按鈕期間產生 斷路開關
300ms 脈沖群週期
t
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10
Typical Occurrence
當開關切換動作執
行當下在接觸點產
Zs
生火花
LL
~
CL
RL
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11
Typical Occurrence
U
此開關切換狀況下 沿電源或信號或控 制線產生脈沖群
t
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12
Typical Occurrence
信號端口
<1m EUT
連接到附屬裝置之信號線至 少大於5m長達到非耦合目的
50 ohm
AC ig
10cm 絕緣物
CDN 8014 耦合夾具
接地板1m x1m
˙針對待測物必須放在側桌情況下測時桌高需為80cm
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21
Once at a time (Line to Ground )
EN61000-4-4 電快速瞬變脈沖群抗擾性試驗
Electrical Fast Transient/Burst Immunity Test Speaker PH Yuan
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1
電快速瞬變 和 脈沖群是什麼?
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2
試驗目的
▪ 電快速瞬變脈沖群抗擾性測試是將一系列 電快速瞬變脈沖群耦合到電氣和電子設備 的電源端口,信號和控制線端口的試驗.
200ms/div 500V/div
.從示波器觀察當一 個220V電機開關繼 電器切換動作時之 測試結果-脈波群波 形狀況
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13
Typical Occurrence
Measurement result for the horn of a vehicle in a 12V supply network.
In vehicles (cars, boats, etc.) 車用及船舶環境下
signalling horn 通訊裝置 wipers (interval switching) 雨刷動作(間隔切換動作)
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18
EN61000-4-4 試驗等級及條件
法規 在供電電源和保 在信號和控制端 等級 護接地(PE)端子 口
測試頻譜範圍
9
Fast Transients / Burst
脈沖群週期
Characteristics
U
脈沖群持 續時間
脈沖群
300 m s 15 m s
Pulse Packet:
2.5 or 5 kHz,100K
脈沖群頻率依據測試電壓有 不同之測試頻率
15ms/0.75ms 脈沖群
持續時間
75個Pulse (@pulse 0.2ms) 75個Pulse (@pulse 0.01ms)
電壓峰 值KV
( ±10%)
重複率/ KHz
( ±20%)
電壓峰
值KV
( ±10%)
重複率/ KHz
( ±20%)
1 0.5
5
0.25
5
21
5
0.5
5
32
5
1
5
44
2.5
2
5
x 特殊
特殊 特殊
特殊
設備最實際安裝環境
受良好保護之環境例如計算 機房 受保護之環境如工廠,發電廠 之控制室或終端室 典型工作環境