电快速瞬变脉冲群抗扰性试验
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
电快速瞬变脉冲群抗扰度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、控制端口、信号端口和接地端口的试验。
试验要点是瞬变的高幅值、短上升时间、高重复率和低能量。
本试验是为了验证电气和电子设备对于诸如来自切换瞬态过程(切断感性负载、继电器触点弹跳等)的各类型瞬变骚扰的抗扰度。
GB/T17626.4涉及电气和电子设备对重复性电快速瞬变的抗扰度要求和试验方法,此外,还规定试验等级的范围,确认了试验程序。
目的是为评估电气和电子设备的电源端口、信号、控制和接地端口在受到电快速瞬变(脉冲群)干扰时的性能确定一个共同的能再现评定依据。
1、试验等级
2 1 5或者100 0.5 5或者100
3 2 5或者100 1 5或者100
4 4 5或者100 2 5或者100 ×特定特定特定特定
2、测试方法
电快速瞬变脉冲群测试试验配置示意图
3、试验判定
试验结果应依据受试设备的功能丧失或性能降级进行分类。
相关的性能水平由设备的制造商或试验的需求方确定,或由产品的制造方和购买方双方协商同意。
建议按照如下要求分类:
A) 在制造商、委托方或采购方规定的限值内性能正常;
B) 功能或性能暂时丧失或降低,但在骚扰停止后能自行恢复,不需要操作者干预;
C) 功能或性能暂时丧失或降低,但需要操作者干预才能自行恢复;
D) 因设备硬件或软件损坏,或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。
电快速脉冲群测试及对策
电快速脉冲群实验(IEC 61000-4-4 EFT/Burst Test)及其对策综述一.试验波形电快速瞬变脉冲群抗扰度试验,目的是验证由闪电、接地故障或切换电感性负载而引起的瞬时扰动的抗干扰能力。
这种试验是一种耦合到电源线路、控制线路、信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验。
此波形不是感性负载断开的实际波形(感性负载断开时产生的干扰幅度是递增的),而实验所采用的波形使实验等级更为严酷。
电快速脉冲群是由间隔为300ms的连续脉冲串构成,每一个脉冲串持续15ms,由数个无极性的单个脉冲波形组成,单个脉冲的上升沿5ns,持续时间50ns,重复频率5K。
根据傅立叶变换,它的频谱是从5K--100M的离散谱线,每根谱线的距离是脉冲的重复频率。
二.实验设备1. 电快速脉冲发生器其中储能电容的大小决定单个脉冲的能量;波形形成电阻和储能电容配合,决定了波形的形状;阻抗匹配电阻决定了脉冲发生器的输出阻抗(标准为50欧姆);隔直电容则隔离了脉冲发生器中的直流成分。
2.耦合/去耦网络交/直流电源端口的耦合/去耦网络(CDN---Couple and Decouple networks),这个网络提供了在不对称条件下把试验电压施加到受试设备的电源端口的能力。
这里所谓不对称干扰是指电源线与大地之间的干扰。
可以看到从试验发生器来的信号电缆芯线通过可供选择的耦合电容加到相应的电源线(L1、L2、L3、N及PE)上,信号电缆的屏蔽层则和耦合/去耦网络的机壳相连,机壳则接到参考接地端子上。
耦合/去耦网络的作用是将干扰信号耦合到EUT并阻止干扰信号干扰连接在同一电网中的不相干设备。
一些电快速脉冲发生器已将耦合/去耦网络集成于一体。
3.电容耦合夹关于电容耦合夹的应用,在GB/T17626.4的第6.3节中指出,耦合夹能在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。
电快速瞬变与脉冲群抗扰度试验探析
电快速瞬变与脉冲群抗扰度试验探析摘要;文中通过对一台微机保护装置(插件式)电快速瞬变(EFT)抗扰度试验失败的介绍,经过EFT试验和其波形数据分析,找出失败的原因。
指出EFT试验中通过空间辐射的能量不容小视,即干扰施加端口采取传导抑制的方法是不能完全克服干扰影响的,对空间的辐射也要采取措施;给出EFT 试验和产品设计时的一些注意事项;在解决工程 EFT试验问题时具有一定意义。
关键词:电快速瞬变脉冲群;抗扰度试验电快速瞬变脉冲是电网中经常出现的一种干扰信号,抗扰度是装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力,它是电子设备电磁兼容性的一个重要指标。
电子表的电磁兼容性是电能表质量的重要组成部分,将直接影响到电子表的可靠性或使用寿命;严重的时候,会造成电能计量的不准确,从而影响供电企业电费的合理回收,对供用电双方均造成损失。
电网中,电快速瞬变脉冲是继电器或接触器等在断开电感性负载时,由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因,在断开处所产生的暂态骚扰。
当电网中的电感性负载多次重复开或关,则脉冲群也会随之多次重复出现,并且其出现的周期与重复开或关的时间间隙相对应。
一般来说,这种暂态骚扰能量较小,短期内不会对电子表中的电子元件造成的损坏,但由于其频谱分布较宽,所以会对电子表的工作可靠性产生影响,而且当能量积累到一定程度就可能引起线路(乃至设备)工作出错。
基于对这个问题的认识以及电力行业中对计量精确度要求的不断提升,促使人们对电子表的抗扰度试验日益关注。
1.电快速瞬变群脉冲试验基本概念(1)试验基本原理电快速瞬变脉冲群(EFT)是一种由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群。
其有特定的持续时间和脉冲周期,而且其单个脉冲也有规定的重复周期、电压幅值、上升时间和脉宽。
这类脉冲群产生的原因是:由于各种电气开关断开或闭合时触头间的电压超过绝缘电压导致产生火花放电,且间隙电压上升下降不断重复若干次直到开关完全断开或闭合,在这一过程中产生的火花放电就是电快速瞬变脉冲群(EFT)。
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。
整机电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT)试验评价方法
整机电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT/B)试验评价方法整机电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT/B)试验评价方法1 范围本标准规定了家用空调器、商用空调器、除湿机产品的整机电磁兼容(EMC)试验方法。
本标准适用于美的家用空调国内事业部。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 4343.2-1999 电磁兼容家用电器、电动工具和类似器具的要求第2部分:抗扰度——产品类标准GB/T 4365-2003 电磁兼容术语GB/T 17626.4-1999 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1EUT equipment under test受试设备。
3.2EFT/B electrical fast transient/burst电快速瞬变脉冲群。
3.3耦合网络coupling network用于将能量从一个电路传递到另一个电路的电路3.4去耦网络decoupling network用于防止施加到EUT上的浪涌(冲击)影响其他不做实验的装置、设备或系统的电路3.5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。
3.6接地(参考)平面ground (reference) plane一块导电平面,其电位用作公共参考电位。
3.7电磁兼容性electromagnetic compatibility (EMC)设备或系统在其电磁环境中能正常的工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
3.8(对骚扰的)抗扰度immunity (to a disturbance)装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。
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
1 2 3
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。
电快速瞬变脉冲群抗扰性实验
Basic Standard(基礎法規)並未詳細說明如何將電快速瞬變脈沖群測試波經由CDN(耦合/非耦合網路)供電至EUT電源端口-法規只說明如何將測試波分別供入到火線(L),中性線(Neutral)及接地線(earth line) 但在Product Standard(產品標準)卻有說明到 必須把所有相線(L+N+PE)同時對地做共模測試(Common mode test) 最好之方式是無論如何差模及共模兩者皆作測試
CAS 3025 Calibration set for Modula Burst generator
Modula 6505
– NSG2050 system
NSG 2050 System Main frame + PNW 2225 Burst Generator with 16A CDN + CDN 8015 IEC coupling clamp w interlock + Win 2050 Windows Test Software
接地線須小於1m
接地線越短越好
EUT 放置位置最好離開產生器及其他導體至少50cm
10cm 高之 絕緣支架
˙針對待測物必須放在測桌情況下測時,桌高需為80cm
金屬接地板:1mx1m
L
N
PE
AC/DC
L
針對信號端口之電快速脈沖群抗擾性測試佈局
**如選擇 CDN 8015 –M CDN with interlock function
Modula system 之重要附件
LE233 80cm SHV –SHV cable NSG3025 to CDN 8014/8015
CDN 8014/ 8015 Capacitive Coupling Clamp –8015 with Interlock function
电快速瞬变脉冲群抗扰度测试常见问题对策及整改措施
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电快速脉冲群测试及对策
电快速脉冲群实验(IEC 61000-4-4 EFT/Burst Test)及其对策综述一.试验波形电快速瞬变脉冲群抗扰度试验,目的是验证由闪电、接地故障或切换电感性负载而引起的瞬时扰动的抗干扰能力。
这种试验是一种耦合到电源线路、控制线路、信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验。
此波形不是感性负载断开的实际波形(感性负载断开时产生的干扰幅度是递增的),而实验所采用的波形使实验等级更为严酷。
电快速脉冲群是由间隔为300ms的连续脉冲串构成,每一个脉冲串持续15ms,由数个无极性的单个脉冲波形组成,单个脉冲的上升沿5ns,持续时间50ns,重复频率5K。
根据傅立叶变换,它的频谱是从5K--100M的离散谱线,每根谱线的距离是脉冲的重复频率。
二.实验设备1. 电快速脉冲发生器其中储能电容的大小决定单个脉冲的能量;波形形成电阻和储能电容配合,决定了波形的形状;阻抗匹配电阻决定了脉冲发生器的输出阻抗(标准为50欧姆);隔直电容则隔离了脉冲发生器中的直流成分。
2.耦合/去耦网络交/直流电源端口的耦合/去耦网络(CDN---Couple and Decouple networks),这个网络提供了在不对称条件下把试验电压施加到受试设备的电源端口的能力。
这里所谓不对称干扰是指电源线与大地之间的干扰。
可以看到从试验发生器来的信号电缆芯线通过可供选择的耦合电容加到相应的电源线(L1、L2、L3、N及PE)上,信号电缆的屏蔽层则和耦合/去耦网络的机壳相连,机壳则接到参考接地端子上。
耦合/去耦网络的作用是将干扰信号耦合到EUT并阻止干扰信号干扰连接在同一电网中的不相干设备。
一些电快速脉冲发生器已将耦合/去耦网络集成于一体。
3.电容耦合夹关于电容耦合夹的应用,在GB/T17626.4的第6.3节中指出,耦合夹能在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。
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。
电磁兼容抗扰度试验电快速瞬变脉冲群抗扰度试验结果不确定度评定分析
电磁兼容抗扰度试验电快速瞬变脉冲群抗扰度试验结果不确定度评定分析摘要:本文依据为GB/T 17626.4-2018《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》,结合实际需求,并融入了GB/T 6113.402-2018《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第4-2部分:不确定度、统计学和限值建模测量设备和设施的不确定度》,希望对电磁兼容抗扰度试验电快速瞬变脉冲群抗扰度进行分析。
关键词:电磁兼容;抗扰度;电快速瞬变脉冲群;抗扰度;评定背景(1)环境条件:环境温度:20℃;相对湿度:52%。
(2)试验设备:型号名称:EFT-4001G智能型群脉冲发生器;出厂编号:EC0461132;输出电压:(0~4500)V;脉冲频率:(0.1~300)kHz;校准证书编号:E191223009004;有效期至:2020-12-22。
1检测结果的不确定度评定1.1影响结果的不确定度来源根据GB/T 17626.4-2018中附录C:测量不确定度的考虑的内容,考虑包含以下内容:—输出电压峰值引入的不确定度;—脉冲上升时间引入的不确定度;—脉冲持续时间引入的不确定度;—重复频率引入的不确定度;—脉冲群持续时间引入的不确定度;—脉冲群周期引入的不确定度;—容性耦合夹引入的不确定度;—测量系统的重复性(A类);—试验布置的变化(A类);—示波器、衰减器的校准。
1.2输出电压峰值引入的不确定度:电压峰值引入的不确定度由其测量重复性、衰减器的幅值不确定度、示波器的幅值测量不确定度组成。
即:式中:—测量重复性引入的A类不确定度;—衰减器的幅值不确定度;—示波器的测量不确定度;1.3测量重复性引入的A类不确定度:端口负载为50Ω,重复频率为5kHz,输出电压2kV,进行10次测量读数见下:根据式中:—电压峰值读数;—电压探头的直流衰减量;—非重复性的修正量(相对);—示波器直流垂直准确度(相对);—测量系统的-3dB带宽;—系数,值取(7±0.8)MHz;则:1.4衰减器的幅值不确定度:查该产品说明书,其误差为:0.25%,假设其均匀分布,则:1.5示波器的幅值测量不确定度:查该产品说明书,其误差为:0.5%,假设其均匀分布,则:则输出电压峰值引入的不确定度:1.6脉冲上升时间引入的不确定度:脉冲上升时间引入的不确定度主要由测量重复性导致的。
电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT)测试
电快速瞬变脉冲群抗扰度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.2。
电快速瞬变脉冲群EFT测试标准类型分析电快速瞬变脉冲群抗扰度试验主要模拟切换瞬态过程,如切断感性负载、继电器触点弹跳等瞬变骚扰产生的干扰类型。
其主要特点是:上升时间短,高频含量丰富,可以达到三、四百兆左右;重复率高,能量低。
3。
电快速瞬变脉冲群EFT测试标准内容要领3。
1 信号发生器3.1.1 发生器电路3。
1。
2 典型干扰波形3.2 耦合网络耦合/去耦网络耦合电容:33nF。
电容耦合夹典型耦合电容值:50pF~200pF;圆电缆可用直径:4mm~40mm。
3。
3 电快速瞬变脉冲群测试配置及方法3.3。
1 型式试验•布置• 耦合网络的选择1) 电源端口:通过耦合/去耦网络直接施加。
如果线路上的电流大于耦合/去耦网络的电流容量,可通过一个33nF的耦合电容把试验电压施加到受试设备上。
2)I/O端口和通信端口:通过电容耦合夹把试验电压施加到受试设备上。
3)机柜的接地线:通过耦合/去耦网络直接施加。
•电快速瞬变脉冲群测试等级1)电压值;2)持续时间:不小于1min。
3.3.2 安装后试验I/O端口和通信端口:如果因为电缆敷设中机械方面的问题(尺寸、电缆布线面)而不能使用电容耦合夹时,可代之以金属带或导电箔来包覆被试的线路,这种带有箔或带的耦合装置的电容应该与标准耦合夹的电容相等。
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。
电快速瞬变脉冲群抗扰试验作业指导书
连接路径
电压峰值KV
脉冲频率
脉冲群宽度/周期
试验时间
判定标准
创维
L – GND N - GND
±0.5~±1.5
5 KHz
15/300 ms
120 S
B
±1.6~±2
C
PHILIPS
L – GND N - GND
±0.5~±1.2
5 KHz
15/300 ms
60 S
B
±1.2~±1.5
C
7、质量记录:《电快速瞬变脉冲群试验报告》
6、试验判定标准:
标准A:试验期间机器按预定的状态继续正常工作;各项功能或性能无异常现象。
标准B:试验期间机器的功能或性能暂时降低或丧失,但可自动恢复正常;试验后机器按预定的状态继续正常工作。
标准C:功能或性能暂时降低或丧失,要求人工复位或电源开关机后才能恢复正常。
除此之外,则判定不合格。如:硬件失效或软件数据出现不可恢复的故障;或超出规格的严重缺陷和用户接收标准不允许的问题。
5.3、试验电压应施加到每根电源线和连接受试设备的电源插座处的保护接地之间。
5.4、确认所有的连接都正确,试验电压与被试验产品的电压一致。按“Line ON/OFF”键,使电压输
试验项目
电快速瞬变脉冲群抗扰试验
产品名称
彩色电视机、视盘机
版本号:02
第2页总2页
出指示灯亮,表明有电压输出。
5.5、打开电视机电源,将电视机调谐至某个位置(标准彩条、半彩条、P卡图像),调节电视机图像至标准状态,音量调至适当位置;并同时确认电视机处于正常的工作状态,必要时检查、记录存贮器数据。
④试验时间:120 S
⑤试验模式:正常工作和待机状态均须试验。
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验标准
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验标准1. 范围本标准规定了电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的基本要求和试验方法。
本标准适用于电力、通信、航空航天、铁路、汽车、医疗、军事等领域中的电子设备和系统。
2. 术语和定义2.1 快速瞬变脉冲群指电压/电流在较短时间内(一般小于1微秒),快速变化并形成一组带有多个脉冲的波形信号。
2.2 抗扰度指电子设备或系统在受到快速瞬变脉冲群影响时,能够正常工作,并不间断地提供正确的功能。
3. 试验装置试验装置应满足以下要求:3.1 试验电源:能够提供符合试验要求的快速瞬变脉冲群。
3.2 试验设备:包括被试设备和监测设备。
3.3 监测设备:能够测量被试设备在试验中的电压、电流等参数,并记录数据。
4. 试验方法4.1 前期准备4.1.1 确定试验范围和要求。
4.1.2 确定试验电源,校准试验电源的输出波形和参数。
4.1.3 准备被试设备,并确认其能够正常工作。
4.1.4 准备监测设备,并进行校准和测试。
4.2 试验步骤4.2.1 在试验室环境下进行试验。
4.2.2 使用试验电源产生符合要求的快速瞬变脉冲群信号,并在被试设备输入端作为干扰源发送。
4.2.3 监测被试设备在试验信号干扰下的输入、输出电压/电流等参数,并记录数据。
4.2.4 重复多次试验,并在每次试验后确认被试设备是否正常工作。
5. 试验结果5.1 试验结果应包括以下内容:5.1.1 被试设备在试验信号干扰下的输入、输出电压/电流等参数的数据记录。
5.1.2 被试设备在试验信号干扰下是否能够正常工作的记录。
5.2 试验结果应符合本标准要求,并能够为被试设备的电磁兼容性设计提供参考。
快速瞬变脉冲群抗扰度试验
快速瞬变脉冲群抗扰度试验1. 引言嘿,大家好!今天我们要聊聊一个听上去有点儿高大上的话题——快速瞬变脉冲群抗扰度试验。
这名字一出来,可能就让人觉得有点儿懵,像是在念高数一样。
其实,别担心,我们会把这件事情说得简单易懂,让大家听完能心里有数,不至于一脸懵逼。
简单来说,这个试验就是为了测试一些电子设备在受到快速脉冲干扰时的表现。
就像是给这些设备来一场“高考模拟”,看看它们的抗压能力究竟如何。
2. 什么是快速瞬变脉冲群?2.1 定义说到“快速瞬变脉冲群”,首先要知道这是一种电磁干扰,通常来源于开关、继电器之类的设备。
想象一下,你家里的灯开关,如果突然来个“咔嚓”,这时候就可能产生瞬间的电流变化。
哎,这种小动作可能对一些精密电子设备来说,可不是小事儿哦!2.2 实际影响像咱们的手机、电脑、甚至是家里的智能家居系统,都是依赖电流来工作的。
如果它们遇上这种快速变化的电流,不好好“休息”一下,可能就会罢工。
那种情况可就麻烦了,就像是考试时突然停电,你心里那个焦急啊,简直跟热锅上的蚂蚁一样。
为了避免这种“踩雷”,就需要进行抗扰度试验。
3. 抗扰度试验的必要性3.1 为什么要做?想象一下,你的电子产品在市场上大卖特卖,结果因为一次小小的干扰就“翻车”,那真是让人心疼啊!这个试验就像是给产品上了一道“保险”,确保它们在各种情况下都能稳稳当当地运行,给用户提供良好的体验。
3.2 测试过程那么,抗扰度试验到底是怎么做的呢?其实很简单。
测试人员会模拟各种可能的电流变化,看看设备在这些变化下能否正常工作。
就像是给设备做了一次“体检”,不合格的产品就得被“请出去”,真是严谨得不能再严谨了!通过这样的检测,制造商可以在产品投入市场前,确保其质量达标。
4. 测试设备的要求4.1 设备选型在做抗扰度试验的时候,选择合适的测试设备非常重要。
这就好比你做饭,锅具要选对,不然你这道菜肯定得翻车。
比如,脉冲发生器、示波器等都是必不可少的装备。
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。
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測試頻譜範圍
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
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%
脈波寬度 (50% - 50%間 )
tr
Voltages up to t 4kV
tp
Spectrum from
2kHz to 25MHz
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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電快速瞬變及脈沖群 看起來像什麼?
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Fast Transients / Burst
Characteristics 特性
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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電快速瞬變脈沖群是於何處及 如何發生?
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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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電快速瞬變 和 脈沖群是什麼?
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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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
L
VL: 被 Cs 限定
I
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T
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
500V/div
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Typical Occurrence
Measurement result for the horn of a vehicle in a 12V supply network.
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15ms/0.75ms 脈沖群
持續時間
75個Pulse (pulse 0.2ms) 75個Pulse (pulse 0.01ms)
300ms 脈沖群週期
t
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Typical Occurrence
當開關切換動作執
行當下在接觸點產
Zs
生火花
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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
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
LL
~
CL
RL
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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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Typical Occurrence
200ms/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
發生之原因
開關切換期間,鍵盤按鈕期間產生 斷路開關
自動開關切換期間 電機繼電器 接觸器
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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
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
為何電快速瞬變脈沖群如此 重要?
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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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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.
▪ 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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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
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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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
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)