浪涌抗扰度试验原理和试验方法

浪涌抗扰度试验原理和试验方法1雷电知识介绍直击雷：“打雷”是带电云层与建筑物、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象。感应雷：由于雷电而引起的静电感应和电磁场感应所产生的雷击统称为感应雷，又称二次雷。入侵途径：1）通过避雷针引入地感应到传输线；2）通过电源线、信号线或天馈线引入感应雷击（通过电感性耦合（磁感应））；3）地点位反击引入感应雷击（通过阻性耦合方式）开关作用的操作过电压：因变压器的空载、电机的启动或开关的开启等引起的瞬时过电压。闪电：闪电的的平均电流是：30,000A。90%以上的闪电是云层对云层放电过程。特点：作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大。2浪涌发生器2.1电源线路试验的综合波发生器综合波发生器：短路电流和开路电压的电路在一个发生器。提供两个波形：发生器输出开路时提供电压波；发生器短路时提供电流波。电源线路试验的综合波发生器结构图如图1所示。Ecr?mL-»•*o此细切S图1电源线路试验的综合波发生器结构图U一高压源；Rc一充电电阻；Cc一储能电容；Rs—脉冲持续时间形成电阻；Rm一阻抗匹配电阻;Lr—上升时间形成电感综合波发生器的基本要求：开路输出电压（10%）0.5kVP〜4kVP；短路输出电流（10%）0.25kAP〜4kAP发生器内阻：2Q，可附加10Q或40Q，以形成12Q或42Q的内阻输出极性：正/负；移相范围：0度〜360度；最大重复频率：至少每分钟1次2.1.1综合波波形2.1.1.1按照标准规定：电压波形如图2。电压波的上升时间为T1=1.67XT=1.2ps±30%,半峰值T2=50ps±20%：图2综合波电压波形2.1.1.2按照标准规定：电流波形如图3。电流波的上升时间T1=1.25XT=8ps±20%，半峰值T2=20ps±20%T2=20ps±20%ilK-混心图3综合波电流波形差模：通常把线与线之间形成的电流叫差模电流。组合波差模耦合工作模式原理示意图见图4。图4组合波差模耦合工作模式原理图耦合装置：电容或气体放电管。耦合电容C：叩F（共模）或18pF（差模）。去耦装置/保护装置:去耦电感L：1.5mH共模：通常把线与地之间形成的电流叫共模电流。组合波共模耦合工作模式原理示意图。图5组合波共模耦合工作模式原理图

2.2通信线路试验的10/700ps浪涌发生器用于通信线路的10/700ps浪涌波发生器又称为CCITT波发生器，这是符合联合国下属国际电报和电话咨询委员会（简称CCITT）要求的一种浪涌电压试验波形。发生器的电路原理图如图6图5组合波共模耦合工作模式原理图图610/700ps浪涌发生器电路原理图U一高压源，Rc—充电电阻，Cc—储能电容（20pF）；Rs一脉冲持续时间形成电阻（50Q），Rm—阻抗匹配电阻（Rm1=15Q,Rm2=25Q），Cs—上升时间形成0.2pF），S1—使用外部匹配电阻时，开关合上。发生器只提供电压波，波形图见图7,其波前时间T1=1.67XT=10ps±30%，半峰值时间T2=700ps±20%。图710/700ps浪涌发生器产生的电压波2.3振铃波发生器振铃波：可发生在电源线、通信线、天线。见GB17626.12-1998。单次冲击的振荡瞬态波称为振铃波，是由电源和控制线开关切换或雷击引起，并出现在设备等端子。产生的波形图见图8。图8振铃波发生器产生的波形图电压上升时间（第一峰值）：0.5ps±20%（开路）电流上升时间（第一峰值）：W1|Js（短路）频率：100kHz±10%衰减：前一峰值的60%T1为上升时间开路电压为0.5ps，短路电流为川s,T振荡周期10ps3试验方法和试验等级试验方法和步骤a）试验前、后必须读取EEPROM数据，检查确认试验后数据是否发生变化。试验前、后检查并记录被测样机的抗电强度、绝缘电阻的安全性能数据。b）分别按图9的试验配置要求进行配置和连接试验设备和被测样机，并调整被测样机在正常工作状态，且注意检查确保被测样机天线端屏蔽地与测试系统地（接地参考平板）相连接。c）打开浪涌测试系统（KeyTekECAT）及测试软件（Surgeware），根据耦合工作模式选定相应操作程序开始进行测试，软件自动完成所选定功能测试。d）分别在差模耦合工作模式（L-N）和共模耦合工作模式（L-PE，N-PE，L+N-PE）进行测试。e）分别在正常工作（POWERON）和待机（STANDBY）状态下进行测试。f）每种试验组合至少加10次正极性和10次负极性浪涌试验。g）由于美国有特殊的电网结构，有时在天线输入连接端与电源输入之间可能会出现很高的电压差。特别是在雷电中常常发生这样的情况。I类设备配备了安全保护地，其天线端与电源端的地阻抗很小，所以I类设备的天线端浪涌抗扰度不做要求，并且天线端浪涌抗扰度试验的耦合模式为共模干扰。此时，天线端屏蔽地与测试系统地（接地参考平板）断开。h）整个试验过程应注意检查被测样机的性能、功能的变化，并做好详细记录；试验结束后注意检查被测样机的抗电强度、绝缘电阻的安全性能。IEC1455Z06□口ICDNNOTEEarthconnectionsshouldbeasIEC1455Z06□口ICDNNOTEEarthconnectionsshouldbeasshortaspracticallypossible.equipmentundertesttestgeneratorcommunicationportprotectiveearthpowersupplysourcepowersupplyportiinput/outputportsignal/controlsourceyvecmn图9GRP:CDN:groundreferenceplanecoupling/dlecouplingnetwork浪涌抗扰度'试验配置图"W-EUT:3.2（IEC）试验等级：差模：2级—0.5kV共模：1级一0.5kV级—1kV2级一1kV级—2kV3级一2kVX级一待定4级一4kV5级一待定（企业要求及Philips）试验等级项目试验电压TTE（中国区及APEC等）TTE(NA)Philips(APEC)Philips(NA)差模2Q，土2kV2Q，±2kV2Q，土0.5~2kV12Q，土1.0~6.0kV共模12Q，土2.0~6.0kV12Q，土2.0~6.1kV2Q，土3.0~6.0kV12Q，土3.0~6.0kV组合波VVVV（差模）振铃波XVXV（共模）天线端XVXX备注TTE：L-N，L+N-PEL-PEN-PEPhilips：L-N，L+N-PE4判定要求EN55020给出A、B、C、D四个等级，TTE失效类别有I、II、UI,Philips判据只给出C类。4.1I类失效I类失效指由于硬件或软件的损坏、存储内容的丢失导致性能降低或功能丢失且不可恢复，需要用户拨打服务电话或进行非正常或不显而易见的干预才能解决，如：拔插电源线、重新设置频道、预置等等。II类失效II类失效指功能或性能暂时降低或丢失，需要操作者进行明显、简单的干预就可以恢复。如：关掉受试设备开关然后再开。或者按任意控制按钮，如：切换频道、重调音量、从待机状态下重启受试设备等等。III类失效m类失效指功能或性能暂时降低或丢失，不需要操作者进行干预就能够自行恢复。如，同步丢失，声音静音等等。或受试设备能从暂时出错的状态自行恢复至正常状态。注：图像暂时出现毛刺干扰或声音出现喀嗒声不能认为