电子元器件识别

电子元器件识别第1页，课件共36页，创作于2023年2月

浪涌是指超出正常工作电压的瞬时过电压，本质上讲，它是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲，也俗称尖峰或者毛刺。一个周期(16667µSec)

360°270°0°90°180°一次浪涌持续~100nSec什么是浪涌第十讲：浪涌抗扰度测试第2页，课件共36页，创作于2023年2月雷击浪涌：云层与地之间的雷击放电。一个典型的雷电放电将包括两次或三次的闪电，间隔约50ms,电流值约10000A～100000A,持续时间小于100微秒。●直接雷击：直接击中电力系统的部件，注入很大的脉冲电流。

●间接雷击：雷电击中设备附近的大地，在电力线上感应中等程度的电流和电压。内生浪涌：●设备线路故障●系统内部设备的启停●设备投切动作●变频设备的运行

浪涌的来源第十讲：浪涌抗扰度测试第3页，课件共36页，创作于2023年2月配电系统内部来源占80%配电系统外部来源占20%浪涌的来源第十讲：浪涌抗扰度测试第4页，课件共36页，创作于2023年2月雷电…..变压器…..外部浪涌浪涌的来源第十讲：浪涌抗扰度测试第5页，课件共36页，创作于2023年2月20kv18kv雷击…..附近配电系统20kv外部浪涌浪涌的来源第十讲：浪涌抗扰度测试第6页，课件共36页，创作于2023年2月内部浪涌瞬变现象的内因敏感的用电设备敏感的用电设备浪涌的来源第十讲：浪涌抗扰度测试第7页，课件共36页，创作于2023年2月

雷电是一种普遍的自然现象，寂静中往往酝酿着巨大的危险。如果不采取适当的保护措施，雷击浪涌会危及家用电器、电子设备和通信设施，造成无法弥补的损失。世界各国对雷电灾害十分重视，进行了大量的测试和研究。据传，我国亦将在全国主要城市建立雷电灾害预报系统。雷击浪涌第十讲：浪涌抗扰度测试第8页，课件共36页，创作于2023年2月雷电在瞬时间形成的能量是十分巨大的。每次雷击的峰值功率可在1012W。在约30ms持续时间内，单个雷击可传输约30MJ能量。肉眼所看到的每次闪电，实际上是由4个以上快速连续雷击组成的。这种突发的、严重的电气事件会损坏邻近的电力传输电路，也就不足为奇了。雷击浪涌第十讲：浪涌抗扰度测试第9页，课件共36页，创作于2023年2月直接雷

雷云直接向架空电缆、建筑物或设备放电，产生的电压可高达500kV，具有绝对的破坏性，设备通常都无法经受直接雷击，所以应在建筑物等周围设置避雷等措施来预防直接雷。感应雷

感应雷有击中户外线路的雷击，通过大地电阻或外部线路阻抗注入浪涌电流，产生高电压；有间接击中附近能产生电磁场的物体的雷击，在建筑物内/外导体上产生感应浪涌电压和电流；有对附近地直接放电的雷击，产生的地电流耦合到接地系统的公共接地路径。雷击浪涌分类第十讲：浪涌抗扰度测试第10页，课件共36页，创作于2023年2月雷电为放电路径长度为千米计的瞬时大电流，放电频谱较宽，为1kHz-5MHz；云地间的雷电区包括一个或多个断续的局部放电，每次雷电的总的放电称为一次电闪，每个局部放电称为一次闪击，通常每次电闪包括3～4次闪击；电闪时间持续时间约0.2s，闪击间隔时间约40ms；云地间雷电可使云中负电荷区中约数千库仑的电荷转移到大地；云层中可以是正电荷放电，也可以是负电荷中心放电。雷电放电特性第十讲：浪涌抗扰度测试第11页，课件共36页，创作于2023年2月

雷电波频谱中主要频谱分量集中在0-20kHz，而雷电能量主要集中在100Hz-1000kHz，工频附近(0-100Hz)的能量只占总能量的2.3%。雷电电磁辐射的平均能谱在25-100MHz之间，辐射的频谱峰值集中在60-70MHz。雷电放电特性第十讲：浪涌抗扰度测试第12页，课件共36页，创作于2023年2月

由于系统的瞬态操作，如：主电网开关操作，如电容器组的切换；测量装置附近的开关动作或电网的负载变化；与开关装置有关的谐振电路，如可控硅；各种系统故障，如短路和对地的电弧放电等也会在线路上产生很大的浪涌电压。

这两种浪涌的共同特点是能量特别大（用能量作比较，静电为皮焦耳级，脉冲群为毫焦耳级，雷击浪涌则为几百焦耳级，是前两种干扰能量的百万倍），但波形较缓（微秒级，而静电与脉冲群是纳秒级，甚至亚纳秒级），重复频率低。内生浪涌第十讲：浪涌抗扰度测试第13页，课件共36页，创作于2023年2月浪涌特性第十讲：浪涌抗扰度测试第14页，课件共36页，创作于2023年2月为了真实地模拟上述瞬变过电压引起的单向浪涌现象，考核设备抗浪涌的能力，并使试验结果具有重复性和可比性，有必要建立一个浪涌抗扰度试验的共同依据。

GB17626.5（IEC61000-4-5）通过模拟雷击浪涌的试验，为电气和电子设备建立一个客观评价抗浪涌干扰能力的标准。浪涌模拟第十讲：浪涌抗扰度测试第15页，课件共36页，创作于2023年2月结论：电子设备的信号电压越小，越容易受到瞬变现象的干扰，并因此造成波形畸变，信号传输发生错误，使敏感的电子设备执行错误指令。计算机计算速度信号电压（伏特）100微秒信号数量每1/2周期的数据传输数量4MHz540033,33333MHz53,300275,00066MHz36,600550,000100MHz310,000833,333160MHz1.516,0001,333,333300MHz1.530,0002,500,000浪涌的危害第十讲：浪涌抗扰度测试第16页，课件共36页，创作于2023年2月10100101101正确指令：01010错误指令：01111浪涌的危害第十讲：浪涌抗扰度测试第17页，课件共36页，创作于2023年2月“电子锈斑”日积月累的浪涌冲击将会产生电子芯片上的“电子锈斑”，将导致设备运行不良甚至设备报废。（局部放大图）浪涌的危害第十讲：浪涌抗扰度测试第18页，课件共36页，创作于2023年2月电线绝缘材料的承受能力一般为：电路额定电压X2+1000V然而，负载为220V的线路上出现的瞬变电压可能超出这个数值几千伏以上。结论:浪涌可能破坏绝缘材料从而造成设备报废。损坏的电机浪涌的危害第十讲：浪涌抗扰度测试第19页，课件共36页，创作于2023年2月浪涌的危害第十讲：浪涌抗扰度测试第20页，课件共36页，创作于2023年2月建筑物被烧毁浪涌的危害第十讲：浪涌抗扰度测试第21页，课件共36页，创作于2023年2月电路板及元器件损坏浪涌的危害第十讲：浪涌抗扰度测试第22页，课件共36页，创作于2023年2月配电柜被损坏浪涌的危害第十讲：浪涌抗扰度测试第23页，课件共36页，创作于2023年2月直击雷或邻近雷击:击在外部防雷系统，如保护框架（工业装置上.）电缆上等。浪涌电流在接地电阻Rst上引起电压降。闭合环路感应产生过电压信息系统电源系统L1L2L3PEN20kVRst2c1a1b12a2b11a1b远处雷击:击在远处架空输送线缆上雷云之间的放电通过架空线缆引起感应雷电波及过电压。在野外,雷电击中通信线缆2a2b2c雷暴引起感应雷击主过电压第十讲：浪涌抗扰度测试第24页，课件共36页，创作于2023年2月几100kA几10kV几100kV几kA几10kA几10kV通信线缆OV230V~几10kA几kAWater/Gas几kA几

几kA几

几kA几

230V邻近建筑物之间危险的浪涌雷击第十讲：浪涌抗扰度测试第25页，课件共36页，创作于2023年2月信号电缆用的耦合解耦网络接电网接辅助设备EUT发生器或耦合器之间的电缆小于2米保护地线要能够承受浪涌电流浪涌(模拟雷电干扰)试验装置第十讲：浪涌抗扰度测试第26页，课件共36页，创作于2023年2月电压t10s0.5s50s1.2s8s20s电流tt电压浪涌敏感度试验波形第十讲：浪涌抗扰度测试第27页，课件共36页，创作于2023年2月

GB/T17626.5（IEC61000-4-5）根据设备不同的安装与使用环境的条件，对设备的浪涌（SURGE）抗扰度要求划成了不同的试验等级：等级开路实验电压，kV±10%10.521.032.044.0x待定注：X是未定等级，在产品规范中加以规定浪涌试验等级第十讲：浪涌抗扰度测试第28页，课件共36页，创作于2023年2月依据GB4343.2/CISPR14-2的规定，家用电器、电动工具及其类似产品浪涌(SURGE)抗扰度试验等级:电源端口线-线之间为2级(1.0kV)线-地(保护地)之间为3级(2.0kV)低于这两个等级的试验电压的试验是不需要的,其他端口和线路不需要进行浪涌抗扰度试验。浪涌试验等级第十讲：浪涌抗扰度测试第29页，课件共36页，创作于2023年2月对EUT供电电源试验配置(线—线之间)

浪涌信号经电容耦合网络施加到EUT电源线上。发生器源阻抗选择2Ω，2Ω的阻抗代表了低压公共电源网络的源阻抗，由试验发生器的等效输出阻抗来代替。线与线之间(差模干扰)试验配置浪涌试验配置第十讲：浪涌抗扰度测试第30页，课件共36页，创作于2023年2月对EUT供电电源试验配置(线—地之间)试验设备源阻抗选择12Ω(2Ω+10Ω)的阻抗代表了低压公共电源网络与地之间的阻抗，由试验发生器的等效输出阻抗再附加一个10Ω的电阻来代替。线与地之间(共模干扰)试验配置浪涌试验等级第十讲：浪涌抗扰度测试第31页，课件共36页，创作于2023年2月

对于型式试验，EUT应是以前未受过浪涌试验的器具，或者必须更换保护装置。依据GB4343.2/CISPR14-2和GB/17626.5(IEC61000-4-5)的规定，对家用电器类似产品的电源端口应进行如下试验：

试验信号采用混合波形，发生器的特性应予以校验，并满足规定的要求。EUT的布置遵照说明书要求。EUT和耦合/去耦网络之间的电源线应为2m长(或更短)。浪涌试验方法第十讲：浪涌抗扰度测试第32页，课件共36页，创作于2023年2月

在线—线(相线与零线之间)之间的试验电压为1kV，发生器输出阻抗应用其等效阻抗2Ω。

在线—地(相线、零线与保护地)之间的试验电压为2kV，发生器输出阻抗应选12Ω。

试验信号应与电源同步，最大重复率为1次/分钟的频率，分别在试验电源电压过零(0o和180o)和峰值(90o和270o)处连续地施加正、负极性的试验电压各5次。浪涌试验等级第十讲：浪涌抗扰度测试第33页，课件共36页，创作于2023年2月a.将器具通过耦合/去耦网络连接到电源上。b.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)。c.选择被耦合的线路(相线与零线之间，相线、