版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
整机测试第1章整机EM0JU试整机EMCB式常见项目及相关知识传导骚扰测试测试由来在通常情况下,被干扰设备的尺寸要比干扰频率的波长短得多,而设备的引线(包括电源线、通信线和接口电缆等)的长度则可能与干扰频率的几个波长相当,这样,这些引线就可以通过传导方式(最终以射频电压和电流所形成的近场电磁骚扰在设备内部)对设备产生干扰测试标准GB9254CISPR22(ITE),CISPR14-1(家电和工具),CISPR13(AV),CISPR15(灯具),CISPR11(ISM),其他产品及产品类标准都是引用以上标准的测试方法,以引用CISPR22居多测试介绍直接测试法1、测试仪器和设备:接收机、LISN(线路阻抗稳定网络,或叫AMNA工电源网络)、模拟手、被动电压探头、电流探头(与电流探头配合使用的CDN容性电压探头)、测插入损耗的一整套设备等。2、测试布置:分台式与落地式,台式设备离LISN80cm,离接地平板40cm(这里的接地平板可以是水平接地板,也可以是屏蔽室的垂直接地内墙),落地式设备离接地平板距离随不同标准有不同的偏差允许,CISPR14-1,15里面是10cm+/-25%,13里面是upto12mm,22里面是upto15cm,11里没有明确距离,只说了需要与接地板用绝缘材料隔开。辅助设备的布置也随测试标准的不同有出入,CISPR22中辅助设备离主设备10cm,相互之间的互联线至少离接地平板40cm。3、测试频段:大多是150kHz-30MHz,CISPR15是例外(骚扰电压9kHz-30MHz,插入损耗150kHz-1,605kHz)4、测试限值:随不同标准,不同的产品分类(Group1/2,ClassA/B)而限值不同。5、测试过程:a)交/直流电源端骚扰电压:将电源插头连到LISN上,接收机RF输入连到LISN的RF输出(可能中间会插入RF衰减器或脉冲限幅器),切换LISN的L/N开关来选择测试电源线的对地共模骚扰电压。b)通讯线骚扰电压/骚扰电流:针对不同类型的通讯线有不同的测试方法。主要是依靠电流探头与CDN150欧姆接地电阻、容性电压探头的不同组合来测试不同类型的通讯线缆,需要保证的前提是测试线缆的对地阻抗是150欧姆。1.1.1.3.2用吸收钳测试法1、试验方法的提出与试验布局当测量频率升高到30MH拟上时,人工电源网络中的电感和电容的分布参数影响增大,使其不能起到良好的隔离和滤波作用;此外,高频骚扰中的相当一部分实际上是沿着电源线向外辐射的。再者,对家用电器和电动工具来说,由于设备本身体积比较小巧(相对于工科医设备和信息技术设备来说),因此标准认为设备通过其表面的向外辐射尚不及沿着靠近设备的那部分电源线的向外辐射来得更多。基于这一假定,标准设计了一套利用吸收钳来测量试品沿电源线向外的辐射方法,测量线路见下图所示。用吸收钳法测量试品辐射骚扰方法的主要优点是:①测试方法简便易行,配置仪器的价格相对较低(与天线法比较);②获得的数据有很好的重复性和可比性。试验在屏蔽室进行IM……J-00^1]2、功率吸收钳:功率吸收钳的结构见下图所示。它由三部分组成:C是宽带电流探头,包括铁氧体环和探测线圈;D是铁氧体环组,用于隔离试品和电网,及吸收电源线上的射频辐射;E也是铁氧体环组,用于抑制电源线和测量线之间的耦合。吸收钳的性能符合下列要求:①吸收钳对试品呈现的阻抗为100〜200a,电抗分量小于20%②吸收钳的输出阻抗为50Q;③工作频率能覆盖30〜300MHz④插入损耗为17dB;⑤吸收钳对来自电网的骚扰能提供足够的衰减;⑥试品的工作电流通过时,吸收钳不应产生磁路饱和。用吸收钳法测量试品辐射骚扰方法的主要优点是:①测试方法简便易行,配置仪器的价格相对较低(与天线法比较);②获得的数据有很好的重复性和可比性。试验在屏蔽室进行。3、试验说明在测试线路中,试品置于绝缘试验台上,试验台离导电地面的高度不小于0.4m,离墙面距离不小于0.4m。台上有绝缘导轨。试品电源线要拉直,水平敷设在绝缘面上。吸收钳要包住试品的电源线,并使吸收钳的度流互感器朝对试品方向,紧挨试品。由于电磁波在导线上以驻波形式出现,因此功率吸收钳应沿着电源线慢慢移动,以便寻找最大点。为抑制电网中骚扰的入侵,避免影响测试结果,通常还要求在电网一侧加一个由铁氧体环组成的辅助吸收钳(有时亦称为铁氧体滤波器)。根据辐射理论,当电源线长度达到辐射频率波长的一半时,就可能出现最大辐射情况。对于30〜300MH和测试频率范围来说,相应的波长应为10m-1s因此,电源线的长度至少应有5s考虑到吸收钳的长度,以及辅助吸收钳的长度,电源线更应该增至7m£右。根据这一思路,做吸收钳法测试试品辐射的试验室应当一间狭长的屏蔽室,其长度要达到9〜10m(因电源线前端要留出试品位置;电源线后端要考虑电源插头;按标准要求,在电源线的两侧还要留出0.4m以上的空间)。试验时,先接通电源,然后在每个测试频点上移动吸收钳的位置,使测量接收机的指示为最大。这样测得的试品骚扰辐射功率为PO(dBpW)=V(dB科V)+a式中,POB式品产生的辐射骚扰功率,dBpvyV为测得的骚扰电压,dB^V;a为吸收钳的校正系数,dB从前面的叙述可以看到,在不同频率点上的测量接收机最大读数与吸收钳的摆放位置有关,出现在频率点的1/2波长处。对目前标准规定的最大测试频率为300MH来说,对应的波长为1m,因此吸收钳置于离试品0.5m远处,可望找到一个最大发射点。如果我们把测试频率的上限扩展至U1000MHz贝咻目应于400MHz500MHz600MHz700MHz800MHz900MH环口1000MHz的波长分别是0.75m、0.6m、0.5m、0.428m、0.375m、0.333m和0.3m,这些频率点的1/2波长是0.375m、0.3m、0.25m、0.214m、0.187m、0.166m和0.15m。可见随着频率的升高,吸收钳摆放的位置将越来越靠近,分辨最大值和一般值将变得越来越困难,所以使用受到了限制,从这个角度看,把上限频率定在300MH髭适当的。其次,吸收钳法的最大优点(与随后辐射骚扰的场强测量法相比)是简单、占用设备少,而且重复性和可比性也较好。但采用此种方法有个前提(试品体积要小),有个假定(通过靠近试品的这段电源线辐射是试品对外辐射的主要部分),因此这个试验方法与辐射骚扰的场强测试方法有较大不同,两者很难统一,也很难得出一个比例因子。所以用吸收钳法测试辐射骚扰的发射功率和用场强测量法测试辐射发射可适用于不同的测试标准,不能互相替代。限制要求传导测试因为是对地的共模骚扰测量,因此关键在测试布置上,布置没问题了用接收机测就行了,而布置上的差异会导致结果的出入。段配电区限值要求工频率范围限值准峰值平均值0.J5-0.5056dBuV-16dE?uV0.5卜5□6dBuV46dBuY5-30SOdBuVV注:过渡频率收低限值试验方法:使用接收机在150曲〜3QMH)频段扫鳏据收干就信号1釉董电源编口的「扰电FP隹峰价和平均值,示例0.1510.151口10.030CMHz测试加线*。日―<QP―1W-—■"启,14012CWO90504020020注意事项.检查电源线附近有无信号电缆存在,有无可能是因为信号电缆与电源线之间的耦合使电源线的传导骚扰发射超标(这种情况多见于超标频率的频段较高的情况下)。如有,或拉大两者间的距离,或采用屏蔽措施;.电源线滤波器注意安装位置(尽可能放在机箱中电源线入口端)和安装情况,要保证滤波器外壳与机壳接良好、接地良好;.实际上该测试属于共模电压测试(电源线对大地的骚扰电压测试)由于这部分连接属单点接地,检查设备内部电源接口PCBB钉是否全部安装。1.1.2射频场感应传导抗扰度测试测试起因该测试所涉及的骚扰源通常是指来自射频发射机的电磁场,该电磁场可能作用于连接安装设备的整个电缆上,虽然被骚扰设备的尺寸,比骚扰频率的波长小,但输入输出线,例如7/61电源线,通讯线,接口电缆等,由于其长度可能是几个波长,则可能成为无源的接收天线网络。注:对没有传导电缆(如电源线、信号线或地线)的设备,不需要进行此项试验测试标准IEC61000-4-6、GB17626.6,测试介绍1、测试等级虽然标准规定的传导干扰抗扰度试验的频率范围是150kHz〜80MHz但实际试验频率范围可按情况分析后确定,主要是考虑设备(包括连接电缆在内)从干扰电磁场中拾取的射频能量。当试品尺寸较小时,试验频率最大可扩展到230MH%频率更高时,则受到试品尺寸、连接电缆及耦合/去耦网络性能的制约。具体规定由产品标准提供。在。kH/频率范围内.对来自射胶发射机的电磁场所引起的感应骚扰不要求测蛾.*1试嗡等级蛭率花图15。00MHe送验等继电压(%m.f.)Ut/dBjiVIVV1120121303314010X特定注:X是一个开放等蛾.为提高试验难度,试验中要用到1kHz的正弦波进行幅度调制,调制深度为80%试验等级的分类情况与GB/T17626.3标准相同,分别是:1级为低辐射环境,如离电台、电视台1km以上、附近只有小功率移动电话在使用。2级为中等辐射环境,如在不近于1m处使用小功率移动电话,为典型的商业环境。3级为较严酷的辐射环境,如在1m以内使用移动电话,或附近有大功率发射机或工、科、医射频设备在工作,为典型的工业环境。X级为待定级,可由制造商和用户协商;或在产品的技术条件中加以规定。
2、M未射暴信号vm,gV实验设备UHDTfb)峭MAMJH京两制信号C7.fMV,U_-LIWV2、M未射暴信号vm,gV实验设备UHDTfb)峭MAMJH京两制信号C7.fMV,U_-LIWVG1—射麴信号发生器]FA——宽带功率放大器事LPF/HPF--低通滤波器和/战哥通波波器1T1可变奈减器9T2——固定表减器(6四);S1——射费开关.A.B.射频信号发生器(带宽150kHz〜230MHz有幅度调制功能,能手动或自动扫描,扫描点A.B.的留驻时间可以设定,输出信号的幅度可自动控制)。射频功率放大器(取决于试验方法及试验的严酷度等级)。
C.低通和高通滤波器(用于避免信号谐波对试品产生干扰)。D.固定衰减器(衰减量固定为6dB,输出阻抗为50◎。采用固定衰减品的目的是要减少功放至耦合网络间的不匹配程度,在安装时要尽量靠近耦合网络)。E.干扰耦合设备:它可以将干扰信号很好地耦合到与受试设备相连的各种电缆上。它在规定频率范围内具有规定的共模阻抗:从受试设备端口看进去的共模阻抗在0.15〜26MH比围内为150◎±200;在26〜80MH龙围内为150a(+600——400)。耦合/去耦网络(CDN视被耦合电缆的不同,所选用的耦合/去耦网络也不同。3、测试方法1)直接注入网络这是信号源(内阻50◎)经一个100Q电阻(它与信号源内阻一起形成一个150Q的共模电阻)直接注入同轴电缆屏蔽层的简单网络。o.lm支律(辅聃设备)解匿电愧u-地*考平面50mm>30rrwn去刷装置U>280l*H>0-1m<£<0.3m3o.lm支律(辅聃设备)解匿电愧u-地*考平面50mm>30rrwn去刷装置U>280l*H>0-1m<£<0.3m3叫如果可作b)直接注入到屏蔽电城的原理困0.1m支撑EUT2)适合于非屏蔽电缆试验的耦合/去耦网络耦合夹:对于多芯电缆的试验(例如6芯以上的电缆)在进行射频传导干扰抗扰度试验时,采用耦合夹注入方式比较合适。标准中推荐的注入方式有电流夹和电磁耦合夹两种。注意,在夹注入方式中,耦合和去耦功能是分开的,夹子仅仅提供耦合,而共模阻抗和去耦功能是建立在辅助设备上的,就如同辅助设备是耦合和去耦装置的一部分。电磁耦合夹比电流夹复杂,它是通过感性和容性耦合对被试电缆注人射频传导干扰适合于非屏蔽电缆试验的耦合/去耦网络的作用是将干扰信号以一个确定的共模阻抗耦合到各条非屏蔽电缆去。通常对所有电源线都推荐使用耦合/去耦网络,但对于大功率的(如电流大于等于16A)和复杂的供电线路(多相或多种电压供电的线路)可考虑选用其他注入方法。对耦合/去耦网络的基本要求是:1)提供骚扰信号到试品相应端口间的通路;2)提供稳定的信号源内阻;3)对可能进入辅助设备的干扰信号提供去耦;4)对从辅助设备送过来的有用信号不产生过份的影响。3)钳注入a)电磁钳:电融如Q.15MJIz〜I26X3Et_6X4C6(X4C&底面(耳观)国1铁翅体环尺寸由6X15mtn1。个455型,NiZn#=1。。26个3cli型,MnZn小=43002一固定在相上的半圆柱铜片.3——低号体板’4——接地带m5/0—把被测电蝶由带压蛆弹簧的绝级材料压人凹槽的装置(此部分着不见h7——铁氧体管*4C65:8——同轴电缆“50d带BNC连接器:9Z行断开关]10——第二部分槽口手H—固定铁氧体的塑料件(上半环工12底部绝缘板»13——Zi,Zt的保护板?EUT——受试设备.Z1——串联阻扰1Gr2OpF-100pF.Lt=0.15西昌*500/12WfZz——申袭阻抗T&:0.gn/12W.电磁钳与常规的电流注入钳相比:在10MH拟上频率有不小于10dB的方向性,所以在
10MH拟上电磁钳的特10MH拟上电磁钳的特b)电流夹电流夹(见下图)是通过感性耦合来与试品电缆建立电流注入关系的,为了使电流夹与电缆间的电容耦合为最小,试验时要把电缆放在夹的中心位置上。.叱[:;,“,■■,■■..,...电流探头为圆环形卡式结构,其核心部分是一个分成两半环的高磁导率磁芯,磁芯上绕有N匝导线。当电流探头卡在被测导线上时,被测导线充当一匝的初级线圈,次级线圈则包含在电流钳中。测量频段:20Hz—400MHz输入阻抗:50◎。内环尺寸:32mm-67mm电流注入钳主要用于分立的馈线和两个单元之间整体电缆束注入射频电压。1、测试举例o.ieut时朦信号源jjL1V3叽如果可能地野秀平面*聃讹各1辑班设品o.ieut时朦信号源jjL1V3叽如果可能地野秀平面*聃讹各1辑班设品W眦IE支押SOnun.itirriT——墙搂50口负就।T2——功率衰减器(6d期;CDN耦合和去幅网络】注入伯:电流钳型电馨财.用耦合/去耦网络的试验方法为例单个试品的试验配置见下图所示。试品应放在高出参考接地板0.1m的绝缘支座上。对台式设备,参考接地板也可放在试验桌上。注意,试品距任何金属物体(包括屏蔽室的墙壁等)至少要有0.5m以上。要为所有受试电缆提供耦合/去耦网络。耦合/去耦网络要放在离试品0.1〜0.3m^的参考接地板上,并与参考接地板连接。耦合/去耦网络与试品间的电缆应尽可能短,不允许捆扎或盘成圈,电缆的离地高度为30〜50mm如果试品有其他接地端子,则应通过耦合/去耦网络CDNM1参考接地板相连。如果试品有键盘或手提式附件,那么模拟手(模拟在一般操作条件下的人体阻抗的电气网络)应放在该键盘上或缠绕在附件上,并连接到参考接地板上。所有与试品有关的设备及保证数据传输和性能评估所必须的辅助设备应通过耦合/去耦网络与试品连接。但待试电缆数目应尽可能限制在必不可少的数量范围内。1.1.3辐射骚扰测试测试起因辐射发射测试,是测量EUT通过空间传播的辐射骚扰场强。可以分为磁场辐射、电场辐射,前者针对灯具和电磁炉,后者则应用普遍。另外,家电和电动工具、AV产品的辅助设备有功率辐射的要求(称为骚扰功率)射频辐射电磁场干扰是人们最早考虑的电磁干扰,旨在限制这些设备的电磁骚扰的发射,以便实施对通信和广播的保护。测试标准a)电场辐射:CISPR22,CISPR13,CISPR11,CISPR14-1b)磁场辐射:CISPR15(工作电流频率超过100Hz的灯具),CISPR11(电磁炉);c)骚扰功率:CISPR14-1(工作频率不超过9kHz的一部分设备除外),CISPR13(只对辅助设备)。测试介绍1、仪器和设备:A.电场辐射:接收机(1G以下)、频谱仪(1G以上)、电波暗室、天线(1G以下一般用双锥和对数周期的组合或用宽带复合天线,1G以上喇叭天线);B.磁场辐射:接收机、三环天线或单小环远天线;C.骚扰功率:接收机、功率吸收钳。接收机遵循CISPR16-1-1的要求,天线、场地遵循CISPR16-1-4的要求,吸收钳遵循CISPR16-1-3的要求。2、测试布置:(1)如果悬垂电缆的末端与水平接地平板之间的距离不足40cm,又不能缩短至适宜的长度,那么电缆的超长部分应来回折叠成长30〜40cm的线束。(2)不与外设相连的I/O信号电缆的末端,如果由于操作的需要,可以使用适当的终端阻抗与电缆的末端相连。(3)多插座的里遮盒应与金属接地平板等高,并直接接到接地平板上。(注:如果使用人工电源网维(AMN,该AMN^Z安装在水平接地平板的下面。)(4)手动操作的装置(如幽皿等)的电缆应按正常使用时的位置放置。(5)除了显示器,外设相互之间及外设与控制器之间的距离应为10cm;如果条件允许,显示器应直接放在控制器的上面。(6)电源电缆应垂落至地面,然后与插座相连。电源插座与电源线之间不应增加额外的电源线。(7)场辐射:也是分台式与落地式,与传导发射相同(8)磁场辐射:不同尺寸的三环天线对能够测试的EUT最大尺寸是有限制的,以2m直径的环形三环天线为例,长度小于1.6m的EUT能够放在三环天线中心测试;在CISPR11中,超过1.6m的电磁炉用0.6m直径的单环远天线在3m外测量,最低高度1m;(9)骚扰功率:分台式与落地式,台式设备放在0.8m的非金属桌子上,离其他金属物体至少0.8m(通常是屏蔽室的金属内墙,这个距离要求在CISPR14-1中是至少0.4m);落地式设备放在0.1m的非金属支撑上;被测线缆(LUT布置在高0.8m、长6m的功率吸收钳导轨上,吸收钳套在线缆上,电流互感器端朝向被测设备.如果被测设备有其他线缆,在不影响功能的情况下能断开的断开,不能断开的用铁氧体吸收钳隔离。3)测试频段:电场辐射一般是30MHz-1GHz(有些产品需要测超过1G,根据具体标准的规定),磁场9kHz-30MHz,骚扰功率30-300MHz(10)试限值:随不同标准,场地是3m10m或其他尺寸,不同的产品分类(Group1/2,ClassA/B)而限值不同3、测试过程:①应针对试品选择相应的限值要求。②对环境电平应分别进行水平和垂直极化测量。③按自动测量程序进行测量,在30〜1000MH濒率范围内进行初测(一般用峰值检波)此时天线应在某一适当高度;转台置于某一适当角度。④在0。〜360。之间旋转转台,寻找某一(初测时骚扰较大)频率点上试品的最大骚扰电平(准峰值)。⑤在④在基础上继续在1〜4mW度范围内升降天线,寻找该频率点上试品的最大骚扰电平(准峰值)。⑥在所有较大骚扰电平所对应的频率点上重复④和⑤寻找最大骚扰电平的测量工作。在一种天线极化方向测量完毕后,再改变为另一种天线极化方向1.1.3.4注意事项1、因为辐射发射结果与产品布置的关系尤为密切,因此需要严格按照标准布置包括产品、辅助设备、所有电缆及用来连接天线与测量接收机的同轴电缆的走向在内的受试样品;测试布置仍然是测试最需要的环节。2、EUT应按照设计要求在额定(标称)工作电压和典型的负载条件(机械性能和电性能)下运行,应尽可能使用实际负载。试验程序应确保信息技术设备(ITE),无论设备或系统,其各个组成部分能够正常运行。3、试品与接地平板之间的相对位置(如果是系统,还要注意设备之间的距离)、连接线的摆放、电源线的捆扎、电源插座的连接等。4、由于测得的是合成波的迭加结果,因此为了寻找最大点,对每一个频率点上都应使天线在1〜4m范围内调节。又由于试品本身的不对称,所以在天线的每一高度上要求t^品在0°〜360°之间旋转。5、由于不同的试品会有不同的场的分布,所以测量应当在两个极化方向上进行。6、为了能重现试验结果,以上各注意点非常重要,应一一详加记录,如有可能,最好采用数码相机拍摄试验布局。1.1.4射频辐射电磁场抗扰度测试测试起因射频辐射电磁场对设备的干扰往往是由设备操作、维修和安全检查人员在使用移动电话时所产生的,其他如无线电台、电视发射台、移动无线电发射机和各种工业电磁辐射源(以上属有意发射),以及电焊机、晶闸管整流器、荧光灯工作时产生的寄生辐射(以上属无意发射),也都会产生射频辐射干扰。测试标准GB/T17626.3(等同于国际标准IEC61000-4-3)。16/611、试验议器1)信号发生器要覆盖相关的80MHz-1000MHz式验频段,能以1kHz的正弦波调幅至80%以模拟语音对载波频率的幅度调制。调幅波的采用使得辐射波的瞬时功率较只用载波信号的辐射情况几乎大了4倍,因此试验的严酷度一下子提高了不少。下图给出了载波和调幅波的试验波形。并具有以1.5X10-3十倍频程/秒或更低的速率自动扫频的能力。2)功率放大器用于放大未调制和已调制的信号,并通过天线建立电磁场,使之达到所需要的等级。通常在80MHz-1000MHz范围内要用2〜3个不同的放大器才能全部覆盖。3)天线(在不同的频段下使用双锥和对数周期天线。国外已有在全频段内使用的复合天线)。4)场强测试探头。5)场强测试与记录设备。2、基本要求试验在电波暗室中进行,试验人员不得进入暗室。用工业电视监视试品的工作情况(或从试品引出可说明试品工作状态的信号,至测定室,由专门仪器予以判定)。暗室内有天线(包括天线升降塔)、转台、试品及工业电视摄像机。工作人员和测定试品性能的仪器、信号发生器、场强测定仪器、计算机等设备放在测定室里。射频功率放大器则放在功放室里。在试验中,试验的布局(包括布线)非常讲究,应尽量详细地记录在案(必要时通过数码相机拍摄布局和布线情况),以便重现和对比试验结果3、试验天线介绍
双锥天线测量频段:30—300MHz;天线输入阻抗:50Q,输入驻波比:<2.0对数周期天线:测量频段:80—1000MHz天线输入阻抗:50◎输入驻波比:W1.5ModsI3115DnublflfllidqHdHvrnMmm双脊喇叭天线测量频段:1—18GHz阻抗:50a驻波比:&1.5(A/m),环天线:测量频段:10kHz—30MHz灵敏度:-1dB(A/m),1MHz输入阻抗:50◎环直径:60cm。4、试验场地介绍电波暗室产与注।力了曾明雨雷4r■上和屈解的源at材料.ffiz典型的试验设/学例1.1.4.4注意事项:1、若受试设备由几个部件组成,当从各个侧面照射实验时,无需调整内部每一部件位置。2、对受试设备的每一个侧面要在发射天线的两种极化状态下进行试验,一次在天线垂直极化位置,一次在天线水平极化位置。3、在试验过程中应尽可能使受试设备充分运行,并在所有选定的敏感运行模式下进行抗扰度测试。1.1.5静电放电测试起因静电放电是一种自然现象,经验表明,人在合成纤维的地毯上行走时,通过鞋子与地毯的摩擦,只要行走几步,人体上积累的电荷就可以达到10-6库仑以上(这取决于鞋子与地毯之间的电阻),在这样一个“系统”里(人/地毯/大地)的平均电容约为几十至上百pF,可能产生的电压要达到15kV。研究不同的人体产生的静电放电,会有许多不同的电流脉冲,电流波形的上升时间在100Ps至30ns之间。静电放电多发生于人体接触半导体器件的时候,有可能导致数层半导体材料的击穿,产生不可挽回的损坏。静电放电以及紧跟其后的电磁场变化,可能危害电子设备的正常工作。静电放电抗扰度试验模拟了两种情况:⑴设备操作人员直接触摸设备时对设备的放电,和放电对设备工作的影响;⑵设备操作人员在触摸邻近设备时,对所关心这台设备的影响。其中前一种情况称为直接放电(直接对设备放电);后一种情况称为间接放电(通过对邻近物体的放电,间接构成对设备工作的影响)。静电放电可能造成的后果是:⑴通过直接放电,引起设备中半导体器件的损坏,从而造成设备的永久性失效。⑵由放电(可能是直接放电,也可能是间接放电)而引起的近场电磁场变化,造成设备的误动作。测试标准国家标准为GB17626.2(等同于IEC61000-4-2)。静电放电试验有直接和间接两种。标准规定直接放电以接触放电为首选方式,只有在不能用接触放电的地方才改用气隙放电。对间接放电,标准中是用金属板来模拟被试设备附近的放电物体。由于是金属板,对间接放电无一例外是采用接触放电为首选的放电方式。1、试验配置由于静电放电的电流波形十分陡峭,前沿己经达到0.7〜1ns,其包含的谐波成分至少要达到500MHz以上,因此试验室里试验配置的规范性是保证试验结果重复性和可比性的一个关键。下图上海三基电子工业有限公司提供的台式与落地式两种设备的试验配置。Ri*sttg-不在望2、实验方法标准规定,凡被试设备正常工作时,人手可以触摸到的部位,都是需要进行静电放电试验的部位(这样的部位,除机壳以外,其他如通讯接口、指示灯、螺钉、电源线等都在考核范围内)。试验时,被试设备处在正常工作状态。试验正式开始前,试验人员对试品表面以20次/秒的放电速率快速扫视一遍,以便寻找试品的敏感部位(凡扫视中有引起试品动作异常迹象的部位,都作为正式试验时的重点考查部位,应记录在案,并在正式试验时应在其周围多增加几个考查点)。正式试验时,放电以1次/秒的速率进行(也有规定为1次/5秒的产品),以便让试品来得及作出响应。通常对每一个选定点上放电20次(其中10次是正的,还有10次是负的)。原则上,凡可以用接触放电的地方一律用接触放电。对有镀漆的机壳,如制造厂未说明是作绝缘的,试验时便用放电枪的尖端刺破漆膜对试品进行放电。如厂家说明是做绝缘使用时,则改用气隙放电。对气隙放电应采用半圆头形的电极,在每次放电前,应先将放电枪从试品表面移开,然后再将放电枪慢慢靠近试品,直到放电发生为止。为改善试验结果的重复性和可比性,放电电极要垂直试品表面。间接放电:①对水平耦合板,放电枪垂直地在离开试品0.1m处用接触放电方式进行放电。②对垂直耦合板,耦合板应放在离试品0.1m处,放电枪要垂直于耦合板一条垂直边的中心位置上进行放电。对试品垂直方向的四个面都要用垂直耦合板做间接放电试验。3、试验等级标准将试验等级分成四级:对接触放电分别设为2kV、4kV、6kV和8kV;对气隙放电分别设为2kV、4kV、8kV和15kV。图3力电放电发生图3力电放电发生RS揄出电床的总壑波形目体便在表2中给出.4、实验注意事项:试验等级的选择与环境因素有关(环境越干燥,试验电压等级也越高)。但对一台具体的产品来说,往往已在相应的产品族标准或产品标准中给出(连同试品的合格评定准则也一并给出)。标准之所以用接触放电作为放电的首选方式,是因为接触放电的不确定因素较少。接触放电有着极其陡峭的上升时间,因此放电电流波形中包含了极其丰富的谐波成分,即使选择比较低的试验电压,也能取得比同样等级中电压较高的气隙放电有更加严格的测试结果。静电测试前要检查设备结构是否完整,螺丝是否紧固。接口部分连接是否满足设计工艺。实验需要的辅助设备是否有足够的保护。实验使用的线缆是否符合产品实际使用要求。典型接口要保证设备测试期间保持工作。试验过程中不仅要观察数据通信是否正常,还要观察指示灯是否有乱闪现象,依据告警输出是否有误操作现象。1.1.5.5常用解决办法机壳设计,接地设计,接口设计,电缆设计,PC酸计,软件设计。一般ESD对策准则:(1)在易感CMOSMOS器件中加入保护二极管;(2)在易感传输线上(地线在内)串几十欧姆的电阻或铁氧体磁珠;(3)使用静电保护表面涂敷技术,使ESD难以机芯放电,经证明十分有效;(4)尽量使用屏蔽电缆;(5)在易感接口处安装滤波器;并将无法安装滤波器的敏感接口加以隔离;(6)选择低脉冲频率的逻辑电路;(7)外壳屏蔽加良好的接地。1.1.6快速脉冲群测试测试由来模拟电网中机械开关对电感性负载切换时所引起的干扰,从而完成对电气和电子设备在抗击电快速瞬变脉冲群性能方面的考核。实践表明,当电路中机械开关对电感性负载的切换,经常会对同一电路中的其他电气和电子设备产生干扰。经研究,这种干扰的特点是,脉冲成群出现,脉冲重复频率较高,脉冲波形的上升时间短暂,但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可见。根据研究,脉冲群干扰之所以会造成设备的误动作,是因为脉冲群对线路中半导体器件结电容的充电,当结电容上的能量积累到一定程度,便会引起线路(乃至设备)的误动作GB/T17626.4(等同于国际标准IEC61000-4-4)。1.1.6.3测试介绍1、实验波形1、实验波形•输出到50门负载it冷负程阻抗,上升时向m卬±30%ns持续时间白袋0讣值)上鼬口士前郭)ns峰值电根据&2的电压值*门士1。%)kV(接5。n负载的豉形见图3)上升时间人5口土加翳)1持续时阿。(5。%值)=50骐,容许一15n3刎+100g的偏差峰值EUlk:根据表士的电压值Xe土加%)kV(见下面关于表2的注幻50〔1±2为n1OQOC1±2%)n井1KM容不大于6pF.电阻在直流条件下制室.电耗使用低虢匚作的隙昭通容去网堂.*1试验等缎H扁相出巡轮电压打冲冲的座发粉中等驶在供电由肆牖口,保井接地TE)在1『。£雄人『输出)指号.数蜡瓠控制端口电压峰值/JtV面把频率,k小电压峥佰,kV重总额率/kHi10.55或者1000.2S5或者loo2)5或者100455或界1003£S或者10015或者JW445或君10。Z5或者100X*特定持定特定精宸在1:帝俄上用0的第jt环率.林而」凸口卜片更挂近实除情讹.专业屏净化技术委负会应决定*了特定的产务或苦产品炎由桁美的那些疆率.tt2.无F旗”产马,电母量1】知J/U幅口之间谀有刮咕的区附,在这种情况下.应作行业标现ft技本关W会艇堀试期R的察需定如何进行.-♦・X”是一个开放等里,在专用设爵技术觇慈中必筑对这个例醋岫联现定.3、实验布置HJT文■中■特性网售量铝tWi文■中■特性网售量铝tWi是当新商在矍试诋书同时进行试哨『打光试设饰有耦存戈的明声&h0,6rn±Q.&5mb当只对一台受试设备己行试触时.春性祸会光?IHF受试设防之间心埴括人一个去嘱网培*t£t由快3:瞬履豚冲抑及乍尊势而师壁割卷蛔哥牛牙血।图10用于实喻字试嘛的利用容性•舍央进行试除的试般配置示例EF1/H支丁整技刷出於帕里花候地.相员在就险甘tlEF1/H支丁整技刷出於帕里花候地.相员在就险甘tl中原位元件,泸『一保护加・N一小蛛;L栩维i7i去精电恪।C.-据含电容.注h亢旅增子箝类微方式批明L注处若产品戌产品集标疮中有规定,精介,去用阚培和景苴母品之间的信号物电源线缱可检至1E.用9用于实验室试骗的试验电国直接氓合到交流/宜流电西端口/*于的试吟配置示例4、实验说明测试对电源线,通过耦合/去耦网络来施加试验电压。对信号线、控制线通过电容耦合夹来施加试验电压。脉冲群试验是利用干扰对线路结电容充电,当其能量积累到一定程度,就可能引起线路(乃至系统)出错。因此线路出错有个过程,而且有一定偶然性,不能保证间隔多少时间必定出错,特别是当试验电压接近临界值时。为此,一些产品标准规定电源线上的试验是在线一地之间进行,要求每一根线在一种试验电压极性下做三次试验,每次一分钟,中间间隔一分钟;一种极性做完,要换做另一种极性。一根线做完,再换做另一根线.1.1.6.4注意事项1)没有参考接地板,干扰就加不到试品去;2)没有足够大的接地板,就不能保证试验结果的正确性。3)由于脉冲群的单个脉冲前沿达到5ns,半宽达到50ns,说明其中含有极其丰富的谐波成分,幅度较大的频率至少要达到60MHz以上。对电源线来说,那怕长度只有1m由于长度已可和传输频率的波长相比,已不能以普通电源线对待,信号在上面传输时,部分仍通过线路进入试品(传导);部分要从线路逸出,成为辐射信号进入试品(辐射)。故试27/61品受到的干扰实际上是传导与辐射的结合传导与辐射的比例将与电源线长度有关:线路短,传导多;线路长,辐射强。而且辐射强弱还和电源线与参考接地板的贴近程度有关(反映为线路与参考地之间的分布电容),线路离接地板近,分布电容大(容抗小),干扰不易以辐射方式逸出;反之亦反。因此,试验用电源线的长度、离参考接地板的高度,乃至电源线与试品的相对位置,都可以成为影响试验结果的因素。4)为了保证试验结果的重复性和可比性,还要注意每次试验时附在试品上的附加导线根数、及摆放位置是否一致。这是因为脉冲群试验除了有传导干扰外,还存在一定程度的辐射干扰,不同的导线数目,不同的导线摆放位置,试品对辐射干扰的响应情况是不同的。5)还要提醒试验人员的是,不同的试验运行程序,也可能影响试验结果,这是因为不同的试验运行程序对试品结电容的充放电情况也是不同的^1.1.7浪涌测试测试由来雷电产生浪涌(冲击)电压的主要原理如下:a)直接雷击于外部电路(户外),注入的大电流流过接地电阻或外部电路阻抗而产生电压;b)在建筑物内、外导体上产生感应电压和电流的间接雷击(即云层之间或云层中的雷击或击于附近物体的雷击,这种雷击产生的磁场);c)附近直接对地放电的雷电入地电流耦合到设备组接地系统的公共接地路径。当保护装置动作时,电压和电流可能发生迅速变化,并可能耦合到内部电路。适用于电气和电子设备在规定的工作状态下工作时,对由开关或雷电作用所产生的有一定危害电平的浪涌(冲击)电压的反应,该标准不考虑直击雷。测试标准GB/T17626.5,IEC61000-4-5测试介绍1、试验目的:28/61对电气和电子设备的供电电源端口、信号和控制端口在受到浪涌(冲击)干扰时的性能进行评定。评定设备在遭受浪涌(冲击)骚扰时产品的性能。2、试验发生器a)信号发生器的特性应尽可能地模拟开关瞬态和雷击瞬态现象;b)如果干扰源与受试设备的端口在同一线路中,例如在电源网络中(直接耦合),那么信号发生器在受试设备的端口能够模拟一个低阻抗源;c)如果干扰源与受试设备的端口不在同一线路中(间接耦合),那么信号发生器能够模拟一个高阻抗源。对于不同场合使用的产品及产品的不同端口,由于相应的浪涌(冲击)瞬态波形,各不相同,因此对应的模拟信号发生器的参数也各不相同。3、试验波形表21.2/50产k8/20/波形参数的定义定攵根据GB/T)6327,]根据IEC6tH69-l波前时间芈峰值时间上升时间(10K-90%)产持续时间信0%—5n兴)开路电压1,2X(1±3DK)50乂门士和九)1X(1±3O^>50乂门土胃口拓)担路电流BX£1±2。邦)20XC1±20S)16X<]±Z0>J)注:在现行IEC出版物中,1.廿50z和铝加圈被形通常投心即丁1假2工】规定,办图;!和图3所示•其他的IEC推荐馀准按1ECG04691规定放股,如我3所示*对本部分,河种定义都是有效的,但所指的是同一发生器・波前时间:丁土加%)”芈峰值时间|蓊=3X口±20%)现注:精合/去耦网癖输出端的开路由压城形可存在较大的下冲,某本上同幽3所示的曲规.图2未连接CDN的发生器输出谴的开路电压波形(L2/50m)(GE/T16927.1的波形定义)波前时闾1一1.25XTTX11±ZO乂用耳半峰值时间工丁j=20X门士加%)伊、注:加%的下冲规定只适用于度生器的蜡出端*在总合/去塔网络的输出端,对下冲或过神没有限制.图3未连接CDN的发生器物出端的短篇电流波器(8/2口rsXGB/T16927.1的波形定义)委AIQ/700psr5/320ps波形参数的定义定又根据ITU-TK系列和GB/T16927+1根据IEC6046B-1波前时间F3半峰值时间上升时间犍持续时间C50>S-SG^)梆开路电压L0X(li3o5i)700X(1±20^)6.5X(l±30^)700X(1±20^)短路电流5X(l±20S)3Z0X(1±20%)4X(l±ao%)300X<l±20^)注r在现行JECITU-T出版物中门0〃。0心波形通常按GE/T16927,1规定।如图5和图6所示.其他的IEC推苒标相按1EC5046&-1规定波形,如表4所示.对本部分.,两将定义都是有效的,但所指的是同一发生器.披前的何:鼻口L67XT=1OXC±3O%).半峰值时间:士加胃》”图5开路电压波形(10/7加ms)(GB/T16927.1的波形定义)披欧时间:/『1.弱*735丈门士鸵其)叫聿峰01酎闻d看=3如其门上如先)口土注t在GB/T16期兀1中,流电规定为5/S20”,出在1EC604691中设定力”和。师兄处,迨个披形题在图4开美质打开情乩下恻最的.图6短躇电流波彩(5/32。ps)(GB/T16927.1的波形定义).4、试验波形选择依照传统,1.2/50^s电压波用于绝缘基本冲击水平的测试。在绝缘闪络前近似于开路。8/20^s电流波用于向SPD注入大量电流。就像闪电引起的过应力,开路电压和短路电流是同一现象的不同方面,从而当预先不了解负载状况或者浪涌期间负载可变时,将二者合成一个单一的波形是很有必要的。当一般的负载特性可知时(例如一个SPD,可以用单独的发生器做电压电流的独立测试。对电信端口,通常采用的是10/700s的符合CCITT要求的试验信号发生器。。类士保护良好的电气环境,常常在向专用的房间内¥1类士有部分保护的电气环境争£类『电埴隔阍也好,甚至颔走钱也隔离胡好的电气环境।3类;电缆平行敷设的电气环境;4美,互连线按户外电城沿电源电缆敷设并且这些电填莅作为电子和电气线路的电气环境中5类,在非人口稠密区电子设备与通信电缆以及架空电力线路连接的电气环境*X类,产品技术要求中规定的特殊环境.
表A.1试验等皴的选择〔取决于安装情况)送腕等缴thM)安装类到Actiiffiwaa△心他闻和不直赛比电源朝苴接作对林工作的对醐工杵的电加麟的P。连至电网的凡匚I/O连至电圉的H.CLI/O与其连接的de.I/O电路/盥踏・*路/魏雷1r和通信娃,融舍方式聃针方式聃合方式耦存方式福音方式&效技修箴就蚪城线地软相Mttft图商城地线慑战第0NANANANANANANANAN是NANANA1NA0.5NANANANANA0.5NAQ.5NANA30.51.0NANANANA0.51.0NA1.0NA0.S3L02LQLT2,0ML0,工4Uoc2.LNA△片・NAZ.0,2.04"£0*4.tJj九小4tMT4.0blNA4.0卜工NA妣伊5■.2.0L胪2,04.胪2.04.外NA4.心NAL0**取决于当地电力系fit的等能.b通惜带一次保护进行潮战.e加奥电像径潼不大于IOe,试36等夔可以降低一级.d不建设对实际使用氏度媪干】。m的数据电盘进行读物**如果规定的保护饕置放在EU丁的上帝电路.则优酷等培成速马未安装保护装置时的保护♦握•致.f育速通信鞋可也是非对称珑.对WcSL群痴的1/门和通信税*赛地《和发生器)与安装类别的关系如下*第1~4类J.2/50"5<3/20产G第5类工对于电源线端口和短距离侑号电路/线路端口」,廿50p9(8/20产)第1~5类1对于对称通信线路J0/7OO网(5/320内)源阻抗应与有关的试骗配置图中标明的一样.5、试验布置图18、图19是交/直流电源端浪涌(冲击)差模和共模试验配置示意图。文(,》施供电网络文(,》施供电网络用于电源端浪涌(冲击)试验配置(差模方式)交(宜〉也供帆I精用于电源端浪涌(冲击)试验配置(共模方式)oi力跳nta交(宜〉也供帆I精用于电源端浪涌(冲击)试验配置(共模方式)oi力跳ntaAITHJ±IJ-JJ±unnuAuHUS*t><11=hQt><11=hQ~Y^'f-_EUT使用l,;/50产发生H盾的计算:轲如:当・=4时・%・,乂40Q"160mia大厘SO口.他用1Q/7OQ”或生潴时以4的计算,由醉匠配电R1降/相03由在每个弓城上的扑都电段Jta-rM?50健韩(时于E般导技E^于成大于2L当F,4时,R-=4X25n=1M力津。不应斑过250口*L=20mH,电施科簪万以色痔全第4个较■,也可门很包雷朋中般使用的成对统由.Rl的值/决于悌楠信号允许的青戚・注」图中的,悻版电管可以用箝也电图】料改代.6.试验实施电源、信号和其他功能电量应在其额定的范围内使用,并处于正常的工作状态。根据要进行试验的EUT的端口类型选择相应的试验试验波形发生器和耦合单元及相应的信号源内阻。根据受试设备端口及其组合,依次对各端口施加冲击电压,根据受试设备端口及其组合,依次对各端口施加冲击电压,每种组合应针对不同脉冲极性进行测试,两次脉冲间隔时间不少于1min。对电源端子进行浪涌测试时,应在交流电压波形的正、负峰值和过零点分别施加试验电压。对电源线和信号线应分别在不同组合的共模和差模状态下施加脉冲冲击。每种组合状态至少进行5次脉冲冲击。若需满足较高等级的测试要求,也应同时进行较低等级的测试,只有两者同时满足,我们才认为测试通过。不同的产品或产品族标准对试验的实施可能根据产品的特点有特定的规定导致浪涌冲击抗扰度试验失败的原因浪涌脉冲的上升时间较长,脉宽较宽,不含有较高的频率成分,因此对电路的干扰以传导为主。主要体现在过高的差模电压幅度导致输入器件击穿损坏,或者过高的共模电压导致线路与地之间的绝缘层击穿。由于器件击穿后阻抗很低,浪涌发生器产生的很大的电流随之使器件过热发生损坏。对于有较大平滑电容的整流电路,过电流使器件损坏也可能是首先发生的。例如,对开关电源的高压整流滤波电路而言,浪涌到来时,整流电路和平滑电容提供了很低的阻抗,浪涌发生器输出的很大的电流流过整流二极管,当整流二极管不能承受这个电流时,就发生过热而烧毁。随着电容的充电,电容上的电压也会达到很高,有可能导致电容击穿损坏。通过浪涌抗扰度试验应采取的措施雷击浪涌试验有共模和差模两种,因此浪涌吸收器件的使用要考虑到与试验的对应情况。为保证使用效果,浪涌吸收器件要用在进线入口处。由于浪涌吸收过程中的di/dt特别大,在器件附近不能有信号线和电源线经过,以防止因电磁耦合将干扰引入信号和电源线路。此外,浪涌吸收器件的引脚要短;吸收器件的吸收容量要与浪涌电压和电流的试验等级相匹配。雷击浪涌试验的最大特点是能量特别大,所以采用普通滤波器和铁氧体磁芯来滤波、吸收的方案基本无效,必须使用气体放电管、压敏电阻、硅瞬变电压吸收二极管和半导体放电管等专门的浪涌抑制器件才行。浪涌抑制器件的一个共同特性就是阻抗在有浪涌电压与没浪涌电压时不同。正常电压下,它的阻抗很高,对电路的工作没有影响,当有很高的浪涌电压加在它上面时,它的阻抗变得很低,将浪涌能量旁路掉这类器件的使用方法是并联在线路与参考地之间,当浪涌电压出现时,迅速导通,以将电压幅度限制在一定的值上。压敏电阻、瞬态抑制二极管和气体放电管具有不同的伏安特性,因此浪涌通过它们时发生的变化不同,图20对浪涌通过这三种器件时的变化进行了比较.压敏电阻当压敏电阻上的电压超过一定幅度时,电阻的阻值大幅度降低,从而浪涌能量泄放掉。在浪涌电压作用下,导通后的压敏电阻上的电压(一般称为钳位电压),等于流过压敏电阻的电流乘以压敏电阻的阻值,因此在浪涌电流的峰值处钳位电压达到最高。(1)优点:峰值电流承受能力较大,价格低。(2)缺点:钳位电压较高(取决于最大浪涌电流),一般可以达到工作电压的2〜3倍,因此电路必须能承受这么高的浪涌电压。另外,压敏电阻随着受到浪涌冲击次数的增加,漏电流增加。如果在交流电源线上应用会导致漏电流超过安全规定的现象,严重时,压敏电阻会因过热而爆炸。压敏电阻的其他缺点还有:响应时间较长,寄生电容较大。(3)适用场合:直流电源线、低频信号线,或者与气体放电管串联起来用在交流电源线上。.瞬态抑制二极管(TVS当TVS上的电压超过一定幅度时,器件迅速导通,从而将浪涌能量泄放掉。由于这类器件导通后阻抗很小,因此它的钳位电压很平坦,并且很接近工作电压。(1)优点:响应时间短,钳位电压低(相对于工作电压)。(2)缺点:由于所有功率都耗散在二极管的PN结上,因此它所承受的功率值较小,允许流过的电流较小。一般的TVS器件的寄生电容较大,如在高速数据线上使用,要用特制的低电容器件,但是低电容器件的额定功率往往较小。(3)适用场合:浪涌能量较小的场合。如果浪涌能量较大,要与其他大功率浪涌抑制器件一同使用,TVS作为后级防护。.气体放电管当气体放电管上的电压超过一定幅度时,器件变为短路状态,阻抗几乎为零。这种导通原理与控制电感性负载的开关触点被击穿的原理相同,只是这里两个触点之间的距离和气体环境是控制好的,可使击穿电压为一个确定值。气体放电管一旦导通后,它上面的电压会很低。(1)优点:承受电流大,寄生电容小。(2)缺点:响应时间长。另外,由于维持它导通所需要的电压很低,因此当浪涌电压过后,只要加在气体放电管上的电压高于维持电压,它就会保持导通,在交流场合应用时,只有当交流电过零点时,它才会断开,因此会有一定的惯用电流。由于跟随电流的时间较长,会导致放电管触点迅速烧毁,从而缩短放电管的寿命。(3)适用场合:信号线或工作电压低于导通维持电压的直流电源线上(一般低于10V);与压敏电阻组合起来用在交流电源线上。.气体放电管和压敏电阻组合应用气体放电管和压敏电阻都不适合单独在交流电源线上使用。气体放电管的问题是它的电流效应。压敏电阻的问题是随着受浪涌作用的次数增加交流漏电流增加。一个实用的方案是将气体放电管与压敏电阻串联起来使用。如果同时敏电阻上并联一个电容,浪涌电压到来时,可以更快地将电压加到气体放电管上,缩短导通时间。这种气体放电管与压敏电阻的组合除了可以避免上述缺点以外,还有一个好处就是可以降低限幅电压值。在这里可以使用导通电压较低(低于工作电压)的压敏电阻。从而可以降低限幅电压值。该连接方式对浪涌电压的抑制作用如图21所示气体放电管和压敏电阻串联使用的效果采用组合式保护方案能发挥不同保护器件的各自特点,从而取得最好的保护效果。浪涌经过压敏电阻和气体放电管后,会残留一个较窄的脉冲,这是由于气体放电管导通点较高所致。由于这个脉冲较窄,因此很容易用低通滤波器滤除。实用的浪涌防护电路是在浪涌抑制器的后面加低通滤波器.地线反弹的抑制当并联型的浪涌抑制器发挥作用时,它将浪涌能量旁路到地线上。由于地线都是有一定阻的,因此当电流流过地线时,地线上会有电压。这种现象一般称为地线反弹。地线反弹对设备的影响如下:(1)浪涌抑制器的地与设备的地不在同一点,设备的线路实际上没有受到保护,较高的浪源电压仍然加到了设备的电源线与地之间。解决办法是在线路与设备的外壳(地)之间再并联一只浪涌抑制器。(2)浪涌抑制器的地与设备的地在同一点,这时,该台设备的线路与地之间没有浪涌电压,受到了保护,但是如果这个设备与其他设备连接在一起,另一台设备就要承受共模电压。这个共模电压会出现在所有连接设备1与设备2的电缆上。解决的方法是在互连电缆的设备2一端安装浪涌抑制器1.1.8电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验测试由来主要验证设备在正常使用中由于供电网络电压波动变化,设备的工作情况。相关标准GB/T17626.11-2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验(eqvIEC61000-4-11:2004)GB/T17626.29-2006电磁兼容试验和测量技术直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验(eqvIEC61000-4-29:2000)测试介绍1、测试仪器程控交流电源供应器Chroma.61504、网络测试仪2、测试方法1)、电压暂降是指电气系统某一点的电压突然下降,在经历半个周期到几秒钟(AQ或几毫秒到几秒钟(DQ的短暂持续期后恢复正常。短时中断则是100%的电压暂降。2)、选用Chroma61504,直流电压供电,编辑电压暂降深度和暂降时间;交流供电设备,直接调用Chroma61504内置程式IEC61000-4-11曲线进行实验。3)、按GB/T17626.11和GB-T17626.29规定,试验等级选择在暂降40%70%及100对断,每个暂降试验做3次,每次间隔10s。4)、在进行电压暂降、短时中断和电压变化的过程中,按照交换功能测试及丢包率测试中的设置,让EUT荫载,使用网络测试仪,向EU饯送报文长度和报文内容均设置为随机(random)的100%流量全双工测试数据流,测试试验过程中EUT勺丢包率。5)、对于用交流电供电的设备,需要在45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°上进行试验。但一般选择0°和180°做试验己足够。6)、电压暂降、短时中断的试验等级及持续时间见下表:对于用交流电供电的设备,参加下面的“表1”和“表2”:表1电压暂降试缝优先乘用的试验等锻和持续时间量即电压替降的试验等缎和持嬖时同Ha/60I类根据世冬要求侬次进行◎%苻续时间仇5周期0%持攫时间1周期70%持续因间25抬。周期13类0%持续时阿65洞烟持续肘间1周期持续时间1万】£周期‘70%持续时间25/30周期,3CH持堞时间25n300周期,X类1特定特定特定特定特定*分类依据GE/E1部轴.4,见附录网卜1•乂类”由有关的标准化技术委员会进行定义.对于直接或者闽接连接到公共网络的设备,合酷等皴不能低于2类的要求.c勺0,1匕周ST是指,口试验采用I。冏期"和"60Hz酰验采用12周期二■翦/如国朋,是ATMHz或验照用25周期”和Ht成■一用却周期,“熊口周期0是指飞DHit试戮采用250周期”和“因He试验采用的0周期二
S2短时中断试验优先采用的试箍等级和持续时间类肿短附中断的试验等级和特线时间配Hz/60Ha)1类根据设备粤求依次进行2类0%持续时间E5O/3W周期,3类雨持窿附回250/3时期期,_X类,X*分类依据GB/T1配曲,八见附录氏b*X类弱由有关的标准化技术委员会进行定义,对于直接或者间接连揍到公共阕络的设备,产希等级不能低于2类的要求.c”町用期周期”是招々口出成龄果用250周ST和5°色试验果用3优周期,对于用直流电供电的设备,参见下面的“表1a)”和“表1b)«la)电压后降优先采用的试验尊线和特缱时间试物项目试腌等级/%口持续时邮¥电压也降1的和工或X0,010.030.1Q.3JXS1b)超时申断优先采用的试验等线和持域时间试骗用自试哈条性试验等限/KUt待续时同。题时中断商阻忧WAftMft0O.OQ10.003D,010$3OJ。巾1X7)电压变化的优先选用试验等级及持续时间见下表:对于用交流电供电的设备,参见下面的“表3”:
表3热期供电电压变化的时间谀定电压试验等级电压降低所需时间小)降低后棺压整持时间(G电压增加所需时C5OHz/60Hk)70%突变1周期_25/30X*将定特定特定“.乂类”由有关的标准化技术委员会进行定义.h"25/30周期'是指"50Hr试验采用西周期'和“制H工试脸采用视日期对于用直流电供电的设备,参见下面的“表1c)表10电压变W优先乘用的试验等级和持裳时间试验项怖试脚等饭,%为存城时间人电压变化85嗣120或册和1州或1।0.10.31310X建广量一个落嵬彼,工蜃一个开旗值.注2:在每一个囊中可以酰郭一个或多个试脸等版和苗城时间.注3;如果EUT进行短时中断试整不犯住相同的持城时间盛行其他等税的试验.除靠当电氏者降苗于?0%%时会对沙籥的益扰度性能房痛影响.强4;0附表中的牧髭的持续时I1叽尤其见最短的持卷时回巡行试鼬,以端信EUT删州正常运行.1.1.8.4注意事项测试时要使设备达到最大负载。在测试过程中要根据实际规格要求检查设备运行状态是否满足标准。振荡波抗扰度测试测试由来振铃波是一种由于电气网络和电抗负载的切换以及电源电路故障和绝缘击穿或雷击感应到低压电缆中所产生的典型的振荡瞬间,实际上大多数被传播的现象是出现在供电网络以及控制、信号线中。振铃波广泛地代表了居民区和工业区及各种设施中的电磁环境;它检验设备对于以上提到的引起具陡波特性的脉冲的现象的抗扰度是合适的。阻尼振动波主要代表了室外高、中压变电站的绝缘体切换情况,特别是有关高压母线的切换,以及工业装置的背景骚扰,对于变电站中的高压绝缘体刀闸的合、分操作将引起陡波瞬态,其时间量级可以为几十ns,由于与高压电路的特征阻抗失配,电压波头会发生包含发射在内的演变,由此高压母线的瞬态电压,瞬态电流的表征是其振荡的基波频率,而这个频率取决于电路长度和传播时间。测试标准GB/T17626.12,IEC61000-4-12测试介绍1、实验等级等级共模试验(kV)*差模试验(kV)*10.50.25210.532/2.5**1X待定待定*表中试验电压为开路输出电压;**^GB/T14598.13-1998(对应国际标准IEC255・22・1)中取2.5kV.2、实验波形为一上升时间(开路电压,0.E短路电流,1gshT一振荡周期(1。m力
图1振铃波的波形(开路电压和短路电流)第一峰值电压上升时间:75ns±20%衰减振荡波的振荡频率:100kHz和1MHz两种,土10%衰减振荡波的重复频率:对100kHz至少为40c/s;对1MHz至少为400c/s;衰减振荡波的波形衰减率:在3〜6周内衰减到峰值的50%一串衰减振荡波的持续时间:不低于2s;发生器输出阻抗:2000±20%峰值开路电压:250V(-10%)〜2.5kV(+10%;与电源频率的关系:异步;衰减振荡波的第一峰值极性:正/负。3、实验配置B注।接地连线应按实际尽可能短.PE—保护接地*EU丁一受试设瞽।B—供电电源fG—试验信号发生器+L--通讯端口/GRP接地奉考平面;G—电海端口1G—稔入,输出端口|1>一信号/控制源।CDN一融合/去提网络.E—接地连战>5—绝绿支座图5台式设备使用参考地平面(GRP)时的试驶布置试验配置由参考接地板、试验仪器、耦合/去耦网络等组成。参考接地板采用0.25mm^上的铜或铝板。如用其他金属板,须用厚度大于0.65mml^上。接地板尺寸取决于试验仪器、耦合/去耦网络、试品(包括辅助试验设备),接地板的每一条边应比上述组合至少大出0.1m。参考接地板应与实验室的保护地接在一起。试验仪器、耦合/去耦网络和试品(包括辅助试验设备)都放在参考接地板上面,试品要用0.1m±0.01m的绝缘物垫起,试品本身应按安装要求接线,并以粗而短的接地导线与接地板连接(如果有接地线的话)。试品与试验室墙壁和其他导电性结构的最小距离为0.5m。试品与耦合/去耦网络的连线长度为1m(若连线超长,超长部分应卷成直径为0.2m的线圈,平行地放在离参考接地板的高度为0.1m处)。发生器则TOC\o"1-5"\h\z在靠近耦合/去耦网络处放置,连线长度为1s电源线的抗扰度试验分共模和
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
评论
0/150
提交评论