EFT电快速瞬变脉冲群测试介绍

电快速瞬变脉冲群(EFTB)综述

电快速瞬态突发 (EFT/B) 概述在同一电源电路中，多种设备在运行过程中会产生瞬态脉冲，对设备造成干扰。

这种干扰以脉冲群的形式出现，具有脉冲上升时间短、重复率高、能量低、光谱分布等特点。

较宽等特性，相当于一系列具有陡峭前沿的脉冲群，称为电快速瞬态突发干扰（EFT/B）。

为达到有效抑制EFT/B干扰的目的，本文从总结EFT/B的形成机理入手，应用建模方法给出了产生EFT/B的等效电路模型和破除EFT/B的方法。

-负载变压器。

通过相应的测试方法开发和测试了一个仿真模型。

通过仿真与实测结果的对比，验证了所提方法的合理性。

最后总结了抑制 EFT/B 以降低电磁干扰 (EMI) 的方法。

关键词电快速瞬变脉冲串；等效电路；抑制方法；审查简介/背景各种电磁干扰影响各种自动化设备，如继电保护、监控装置以及其他基于微电子和计算机技术的设备，这些设备对电磁感应、辐射和电路传导等方式的干扰更加敏感。

当干扰水平超过设备的逻辑元件和逻辑电路的抗干扰水平时，会导致设备的逻辑电路工作异常或程序运行不正常，从而使整个设备无法正常工作。

电快速瞬变/突发 (EFT/B) 是对微机保护装置最敏感的干扰之一。

国外实验研究结果表明，变电站开关的合闸和合闸过程会引起EFT/B扰动。

EFT/B 扰动的上升时间为纳秒级，持续时间从几微秒到几十毫秒。

高达相电压幅度的数倍。

在现代电子设计初期，为了通过仿真评估产品的电磁兼容性能，需要对设计对象进行电气快速瞬态突发抗扰度测试。

当 EFT/B 干扰电平超过器件逻辑元件和逻辑电路的抗干扰电平时，会导致器件工作异常或程序运行不正确。

因此，如何使各种电器、电子设备或系统在同一电磁环境中正常工作，互不干扰，如何使开关电源中EFT/ B噪声的传播显着降低，以实现所谓的因此，电磁兼容技术日益发展，对抑制EFT/B的研究也越来越多。

早些年，国际标准IEC 1000-4-4将EFT的相关参数定义为：电压幅值、单脉冲上升时间、单脉冲脉冲宽度、脉冲串持续时间、脉冲串重复频率和脉冲串周期等...但也有一些不合适的地方，比如实际电磁环境中电磁脉冲组的重复频率从10KHz到1MHz，但由于当时元器件水平有限，标准规定参数值为5KHz和2.5KHz .如今，国际标准IEC61000-4-4和国家标准GB/T1 9626.4对EFT/B骚扰电压的上升时间、持续时间和脉冲重复频率都有统一规定，如图1所示。

【精品】电快速瞬变脉冲群(EFT)和静电(ESD)问题的测量和定位

电快速瞬变脉冲群（EFT）和静电（ESD）问题的测量和定位大部分电子产品需要通过电快速瞬变脉冲群（EFT）(根据IEC61000—4-4)和静电放电（ESD)（根据IEC61000-4-2)等项目的标准测试.EFT和ESD是两种典型的突发干扰，EFT信号单脉冲的峰值电压可高达4kV，上升沿5ns。

接触放电测试时的ESD信号的峰值电压可高达8kV，上升时间小于1ns.这两种突发干扰,都具有突发、高压、宽频等特征。

在进行标准的EFT/ESD测试时，把干扰脉冲从设备外部耦合到内部，同时监视设备的工作状态.如果设备没有通过这些标准的测试，测试本身几乎不能提供任何如何解决问题的信息。

要想定位被测物(EUT）对突发干扰敏感的原因和位置，必须进行信号测量。

但是如果采用示波器进行测量的话，EUT内部的干扰会产生变化。

例如图1中，使用金属导线的探头连接到示波器，会形成一个额外的干扰电流路径，从而影响测试结果，很难定位产生ESD/EFT问题的原因。

EFT/ESD干扰电路正常工作的机理在进行EFT/ESD等抗扰度测试时，需要把相应的突发干扰施加到EUT的电源线,信号线或者机箱等位置。

干扰电图1用示波器测量EFT/ESD流会通过电缆或者机箱，流入EUT的内部电路，可能会引起EUT技术指标的下降，例如干扰音频或视频信号，或者引起通信误码等；也可能引起系统复位，停止工作，甚至损坏器件等。

电子产品的抗干扰特性，取决于其PCB设计和集成电路的敏感度.电路对EFT/ESD信号敏感的位置，一般能被精确定位。

形成这些”敏感点”的原因，很大程度上取决于GND/VCC的形状以及集成电路的类型和制造商。

实践发现,产生EFT/ESD问题的最主要的原因是，干扰电流的主要部分会流入低阻抗的电源系统。

干扰电流能通过直接的连接进入GND系统，再由线路连接，从另外一个地方耦合出来；干扰电流也能通过直接连接进入GND系统，然后通过和金属块(例如机箱）等物体的容性耦合方式,以电场的方式（场束）耦合出来。

电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT)测试

校验中要测量单个脉冲的上升时间、持续时间和重复频率；以及脉冲群的持续时间和重复周期，详细记录在案。
用于实验室型式试验的一般试验配置
新标准草案用于实验室型式试验的一般试验配置
注：l =耦合夹与EUT之间的距离，应该是0.5m±0.05m；
（A）=电源线耦合的位置；
（B）=信号线耦合的位置
电快速瞬变脉冲群测试按照新标准草案的配置，地面安装设备、台式设备、以及其他结构形式的设备，都将放置在一块参考接地板的上方。被试设备与参考接地板之间用0.1m±0.01m厚的绝缘支撑物隔开。新标准草案规定，凡是安装在天花板上或是墙壁上的设备都按台式设备来做试验。试验发生器和耦合/去耦网络也直接放在参考接地板上，并与参考接地板保持低阻抗连接。
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。
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。

电快速瞬变脉冲群(EFTB)综述

电快速瞬变脉冲群（EFT/B）综述摘要在同一供电回路中，多种设备在工作中会产生瞬态脉冲，对设备产生干扰，这种干扰以脉冲群的形式出现，且有脉冲上升时间短、重复率高和能量低、频谱分布较宽等特点，相当于一连串前沿陡峭的脉冲群，称为电快速瞬变脉冲群干扰( EFT/B)。

为了达到有效抑制EFT/B干扰的目的，本综述从总结EFT/B的形成机理出发，应用建模的方法分别给出了产生EFT/B的一种等效电路模型和开断空载变压器的一种仿真模型，并通过相应的测试方法进行测试，通过仿真与测量结果的对照验证了所提方法的合理性，最后对抑制EFT/B从而减少电磁干扰（EMI）的方法进行了总结。

关键词电快速瞬变脉冲群；等效电路；抑制方法；综述引言/背景各种电磁干扰以电磁感应、辐射和电路传导的方式影响对干扰较为敏感的各种以微电子和计算机技术为基础的自动化设备如继电保护、监控装置等设备。

当干扰水平超过了装置逻辑元件和逻辑回路的抗干扰水平时, 将引起装置逻辑回路不正常工作或程序运行出错, 从而使整个装置不能正确工作。

电快速瞬变脉冲群干扰(electrical fast transient/burst，EFT/B)是微机保护装置最易受到影响的干扰之一。

国外的试验研究结果表明, 变电站中开关的关、合过程会引起EFT / B 骚扰, EFT / B 骚扰的上升时间为纳秒级, 持续时间从几微秒到几十毫秒, 过电压幅值能够达到相电压幅值的几倍。

为了在现代电子设计的早期阶段以仿真的方式对产品的电磁兼容性能进行评估，需要对设计对象进行电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，当EFT/B干扰水平超过了装置逻辑元件和逻辑回路的抗干扰水平时, 将引起装置不正常工作或程序运行出错。

于是，如何使同一电磁环境下的各种电器、电子设备或系统能够正常工作而又不相互干扰，如何使EFT/B噪声在开关电源中的传播明显减少而达到所谓的“兼容”状态，成为了现代电子设计的难题，因此，电磁兼容技术日益发展，其中对EFT/B进行抑制的研究也越来越多。

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
15
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
16
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）。

电快速瞬变脉冲群EFT和静电ESD的测量定位

电快速瞬变脉冲群(EFT)和静电(ESD)的测量定位在进行EFT/ESD等抗扰度测试时，需要把相应的突发干扰施加到EUT的电源线，信号线或者机箱等位置。

干扰电流会通过电缆或者机箱，流入EUT的内部电路，可能会引起EUT技术指标的下降，例如干扰音频或视频信号，或者引起通信误码等；也可能引起系统复位，停止工作，甚至损坏器件等。

电子产品的抗干扰特性，取决于其PCB设计和集成电路的敏感度。

电路对EFT/ESD 信号敏感的位置，一般能被精确定位。

形成这些"敏感点"的原因，很大程度上取决于GND/VCC的形状以及集成电路的类型和制造商。

实践发现，产生EFT/ESD问题的最主要的原因是，干扰电流的主要部分会流入低阻抗的电源系统。

干扰电流能通过直接的连接进入GND系统，再由线路连接，从另外一个地方耦合出来；干扰电流也能通过直接连接进入GND系统，然后通过和金属块(例如机箱)等物体的容性耦合方式，以电场的方式(场束)耦合出来。

由干扰电流产生电场干扰(电场强度E)或者磁场干扰(磁场强度B)。

磁脉冲场B 或电脉冲场E是影响PCB最主要的基本元素，一般来说，敏感点要么仅对磁场敏感，要么仅对电场敏感。

干扰电流I通过电源线注入到设备内部。

由于旁路电容C的存在，一部分电流IA离开了被测物，内部的干扰电流Ii被减少了。

图中所示的由干扰电流Ii产生的磁场B会影响它周围几厘米范围内的电路模块，一般电路模块内只会有很少的信号线会对磁场B敏感。

需要注意，磁场不仅仅由电源线电缆上干扰电流I以及排状电缆上的电流产生，旁路电容C的电流路径以及内部GND和VCC上的电流，会扩大干扰范围。

在电源系统(主要是GND)上流动的干扰电流，产生的很强的宽频谱电磁场，能干扰其周围几厘米范围内的集成电路或者信号线，如果敏感的信号线或者器件，例如复位信号、片选信号、晶体等，正好放置在干扰电流路径周围，系统就可能由此引起各种不稳定的现象。

一般情况下，一块PCB上只会存在少量的敏感点，而且每个敏感点也会被限制在很少的区域。

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。

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。

电快速脉冲群实验及其对策（EFT）

电快速脉冲群实验及其对策（EFT）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。

EFT测试概述

直流电源输出和输入端口：
➢ E1-E4 峰值电压0.5KV ➢ E5 峰值电压2KV
交流电源输出和输入端口：
➢ E1-E3 峰值电压1KV ➢ E4峰值电压0.5KV ➢ E5峰值电压2KV
功能地：
➢ E1-E4 峰值电压0.5KV ➢ E5 峰值电压2KV,
以上所有测试等级的Tr/Th:5ns/50ns,重复频率为5KHz
EFT试验是根据基础标准EN61000-4-4的要求进行，并且试验是在正负极性各2分钟。其限值如下：
1.信号端口和控制线端口
2.直流电源输入及输出端口 3.交流电源输入及输出端口
EN55020:2002对EFT要求 4.5
EN55020:2002是声音和电视广播接收机及相关设备的抗扰度要求。
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。
试验目的及要点
EFT试验的主要目的是验证电气和电子设备对诸如来自切换瞬态过程（比如切断感性负载，继电器触点的弹跳等）的各种类型瞬变骚扰的抗扰能力。
其主要点是高幅值，短上升时间，高重复率及低能量。
脉冲群发生器的电路简图
电快速瞬变脉冲群概略图
EN55014.2-1997对的EFT要求
EN55014.2-1997是家用电器，电动工具及类似设备的抗扰度标准。

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。

电快速脉冲群测试

电快速脉冲群测试（EFT）
测试目的：
验证由闪电，接地故障和感性负载引起的瞬时扰动的抗干扰能力，此干扰将耦合到电源线路，信号线路和控制线路。

测试要求：
干扰信号峰值1.5KV，输入频率5KHZ,脉冲持续时间15ms,脉冲周期300ms，每次测试2min，耦合网络，L,N,L_N分别加正负脉冲。

测试不通过原因分析：
脉冲群干扰主要存在传导干扰和辐射干扰，传导干扰是共模电流通过电源线的传导施加干扰，辐射干扰是传导干扰在电源线上发生的溢出现象，从空间施加的干扰。

针对传导干扰，可以从电源入手，加磁环滤除干扰
针对辐射干扰，可以从空间采取围追堵截的方式防止其扩散，即用屏蔽的方法减少辐射干扰。

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。
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。

电快速脉群测试方法

电快速脉群测试（EFT）电快速瞬变脉冲群（(EFT/B, Electrical Fast Transient / Burst)是在同一供电回路中，多种用电器（或设备）在工作过程中(如开关、继电器等在使用时)产生的瞬态脉冲群。

如果电感性负载多次重复切换，脉冲群就会以相应的时间间隔多次重复出现。

这种脉冲上升时间短，重复率高，能量低，频谱分布较宽。

脉冲群干扰会使用电器（或设备）性能下降或失灵。

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。

试验的要点是瞬变的短上升时间、重复率和低能量。

其目的是评估受试设备对来自操作瞬态过程(如断开电感性负荷、继电器接点弹跳等）中所产生的瞬态脉冲群的抗扰度。

1.试验等级表1列出了设备的供电电源、保护接地(PE)、信号和控制端口进行电快速瞬变脉冲群抗扰度试验时应优先采用的试验等级的范围。

表1，试验等级等级开路输出试验电压（±10%）和脉冲的重复频率（±20%）在供电电源端口，保护接地（PE）在I/O (输入/输出）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(kHz)10.550，2552150.553251544 2.525X*特定特定特定特定注：* “X”表示一个开放等级，在专用设备技术规范中必须对这个级别加以规定。

试验等级应按照最真实的安装和环境条件加以选择，在进行抗扰度试验时，应确定设备在预期工作环境中的性能等级。

对于受试设备的1/0、控制、信号和数据端口，试验电压为电源端口试验电压的一半。

根据通常的安装实践，建议按照电磁环境的要求来选择电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的试验等级，具体试验等级如下。

(1) 等级1：具有良好保护的环境在此级别的设施具有下列特性。

a. 在被切换的电源和控制线路中，电快速瞬变脉冲被全部抑制。

b. 电源线（交流和直流〉与来自属于较高严酷度等级的其他环境中的控制和测量线路分离。

电快速瞬变脉冲群

电快速瞬变脉冲群(EFT)和静电(ESD)问题的测量和定位大部分电子产品需要通过电快速瞬变脉冲群（EFT ）（根据IEC61000-4-4）和静电放电（ESD ）(根据IEC61000-4-2)等项目的标准测试。

EFT 和ESD 是两种典型的突发干扰，EFT 信号单脉冲的峰值电压可高达4kV ，上升沿5ns 。

接触放电测试时的ESD 信号的峰值电压可高达8kV ，上升时间小于1ns 。

这两种突发干扰，都具有突发、高压、宽频等特征。

在进行标准的EFT/ESD 测试时，把干扰脉冲从设备外部耦合到内部，同时监视设备的工作状态。

如果设备没有通过这些标准的测试，测试本身几乎不能提供任何如何解决问题的信息。

要想定位被测物(EUT)对突发干扰敏感的原因和位置，必须进行信号测量。

但是如果采用示波器进行测量的话，EUT 内部的干扰会产生变化。

例如图1中，使用金属导线的探头连接到示波器，会形成一个额外的干扰电流路径，从而影响测试结果，很难定位产生ESD/EFT 问题的原因。

EFT/ESD 干扰电路正常工作的机理在进行EFT/ESD 等抗扰度测试时，需要把相应的突发干扰施加到EUT 的电源线，信号线或者机箱等位置。

干扰电流会通过电缆或者机箱，流入EUT 的内部电路，可能会引起EUT 技术指标的下降，例如干扰音频或视频信号，或者引起通信误码等；也可能引起系统复位，停止工作，甚至损坏器件等。

电子产品的抗干扰特性，取决于其PCB 设计和集成电路的敏感度。

电路对EFT/ESD 信号敏感的位置，一般能被精确定位。

形成这些"敏感点"的原因，很大程度上取决于GND/VCC 的形状以及集成电路的类型和制造商。

实践发现，产生EFT/ESD 问题的最主要的原因是，干扰电流的主要部分会流入低阻抗的电源系统。

干扰电流能通过直接的连接进入GND 系统，再由线路连接，从另外一个地方耦合出来；干扰电流也能通过直接连接进入GND 系统，然后通过和金属块(例如机箱)等物体的容性耦合方式，以电场的方式(场束)耦合出来。

电快速瞬变脉冲群抗扰度试验原理及试验方法

电快速瞬变脉冲群抗扰度试验原理和试验方法1电快速瞬变脉冲群抗扰度试验原理1.1 电快速瞬变脉冲群的产生及影响。

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，如切断感性负载，继电器触点弹跳等。

影响：单个脉冲的能量较小，一般不会造成设备故障，但使设备产生误动作的情况经常出现。

容易出现的场合：电力设备或监控电网的设备、使用在工业自动化环境下的设备、医疗监护等检测微弱信号设备等。

1.2 信号发生器电路为了能模拟重现EFT产生的现象，发生器的工作原理图如图1所示。

图1 电快速瞬变脉冲群信号发生器电路U—高压源；Rc—充电电阻；Cc—储能电容器；Rs—脉冲持续时间成形电阻；Rm—阻抗匹配电阻；Cd—隔直电容（10nF）1.3 发生器参数要求：极性—正负极性；输出形式—同轴输出50Ω；发生器隔直电容—10nF；单个脉冲的上升时间—5（1±30%）ns；脉冲持续时间—50（1±30%）ns；与供电电源的关系—异步；脉冲群持续时间—15（1±20%）ms；脉冲群周期—300（1±20%）ms；1.4藕合/去耦网络脉冲群干扰实际上是加在电源线与参考地之间，因此加在电源线上的干扰是共模干扰。

图2 电快速瞬变脉冲群试验连接关系图2 电快速瞬变脉冲群信号波形特点：脉冲成群出现：15ms重复频率较高：5kHz脉冲波形上升时间短：5ns/50ns单个脉冲的能量较低：0.5kV~4kV300ms的个数：15 ×10 ^ -3×5 ×10 ^ 3=75个快速瞬变脉冲群信号波形如图3所示，快速瞬变脉冲群概略图如图4所示。

图3 快速瞬变脉冲群信号波形图4 快速瞬变脉冲群概略图3 试验方法3.1试验参数设置a）脉冲发生器特性源阻抗：50Ω相位：与电源不同步脉冲频率：5kHz或10kHz脉冲上升时间：5ns脉冲持续时间：50ns脉冲群持续时间：15ms脉冲群周期：300msb）试验配置：试验配置连接参照图5所示。