电快速瞬变脉冲群抗扰性试验

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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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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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
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
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
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
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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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
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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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
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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
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
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 )
ຫໍສະໝຸດ Baidu
tr
Voltages up to t 4kV
tp
Spectrum from
2kHz to 25MHz
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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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)
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