1. GB/T 17626.4 IEC61000-4-4標准電快速瞬變脈沖群抗擾度及試驗
GB/T 17626.4 IEC61000-4-4標准針對電快速瞬變脈沖群(EFT/B)抗擾度試驗,目標在於驗證設備在受到由感性負載斷開、繼電器觸點回跳等引起的重復性快速瞬變脈沖群騷擾時的正常工作能力。這種試驗模擬實際中,如繼電器斷開時因絕緣破裂或觸點彈跳產生的暫態脈沖群,會在設備的電源、控制和信號埠等處頻繁出現,盡管能量小但頻譜寬,對電子設備的穩定性構成潛在威脅。
試驗涉及的設備部分主要包括電源介面、保護接地、信號和控制介面。為了產生EFT脈沖群,試驗裝置採用脈沖群信號發生器,其電路包括高壓源、充電電阻、儲能電容器、成形電阻和阻抗匹配電阻等,參數要求精確控制單個脈沖和脈沖群的特性,如上升時間、持續時間和周期等。
測試等級根據設備使用環境分為五個級別,從良好保護的1級到嚴酷工業環境的5級,等級選擇需考慮設備的實際應用條件。試驗過程中,需確保設備與接地參考平面(GRP)的正確連接,如使用耦合夾時,信號線和電源線長度需控制在1米以內,超出部分需盤繞在GRP上方。
試驗步驟包括設備預熱、確定測試等級、實施耦合/去耦網路,通過耦合夾或替代方法向設備注入干擾,觀察設備的反應,並可能進行不同等級標準的測試。這個過程旨在全面評估設備在實際工作中的抗擾能力。
2. 群脈沖測試需要注意哪些
電快速脈沖干擾導致設備失效的機理根據國外學者對脈沖群干擾造成設備失效的機理的研究,單個脈沖的能量較小,不會對設備造成故障。但脈沖群干擾信號對設備線路結電容充電,當上面的能量積累到一定程度之後,就可能引起線路(乃至系統)的誤動作。接下來我們一起來了解下群脈沖測試需要注意哪些及群脈沖測試需要的工具,希望通過我們的介紹,能夠給大家帶來一定的幫助。
一、群脈沖測試需要的工具
實踐表明,一台設備往往是某一條電纜線,在某一種試驗電壓,對某個極性特別敏感。實驗顯示,信號線要比電源線對電快速脈沖干擾敏感得多。
設備通過電快速脈沖測試的有效措施首先我們先分析一下干擾的注入方式:eft干擾信號是通過耦合去耦網路中的33nf的電容耦合到主電源線上面(而信號或控制電纜是通過電容耦合夾施加干擾,等效電容是100pf)。對於33nf的電容,它的截止頻率為100k,也就是100khz以上的干擾信號可以通過;而100pf的電容,截止頻率為30m,僅允許30mhz頻率以上的干擾通過。電快速脈沖的干擾波形為5ns/50ns,重復頻率5k,脈沖持續時間15ms,脈沖群重復周期300ms。根據傅立葉變換,它的頻譜是從5k--100m的離散譜線,每根譜線的距離是脈沖的重復頻率。
知道以上幾點,施加干擾的耦合電容扮演了一個高通濾波器的角色,因為電容的阻抗隨著頻率的升高而下降,那麼干擾中的低頻成分不會被耦合到eut,而只有頻率較高的干擾信號才會進入eut。當我們在eut電路中再加入共模電感(特別要注意的是,這里的共模電感一定要加在主電源線及其回線上,否則會發生飽和從而達不到衰減干擾的目的)就可以衰減掉一些高頻干擾成分,因為電感的阻抗隨著頻率的增加而升高。因此,實際施加到eut上面的干擾信號只有中間頻率部分。
二、群脈沖測試需要注意的事項
耦合電容和共模電感組成了一條lc串聯諧振電路,諧振點處的干擾信號幅度最強,而如果此時的電快速脈沖波形恰好在過零點,那麼eut在諧振頻率處不會有問題;但如果諧振頻率恰好發生在脈沖的峰值時刻,那麼eut就會受到很強的干擾從而失效。
所以,要根據eut對何種干擾頻率敏感的特性來調整共模電感的電感量:增大電感值,諧振頻率降低,對頻率較低的干擾抑制效果好;減小電感值,諧振頻率升高,對頻率較高的干擾抑制效果明顯,從而達到通過群脈沖測試的目的。
3. 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗
射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗,依照國際標准IEC61000-4-6和國家標准GB/T17626.6,評估電氣、電子設備對射頻場感應傳導騷擾的抗擾度。主要騷擾源是150kHz至230MHz頻率范圍內的射頻發射機產生的電磁場。這些電磁場通過設備的電源線、通信線和介面電纜等連接線路上的耦合,以傳導方式將外界干擾引入設備內部,影響設備正常運行。試驗旨在建立抗擾度性能的評估標准,為產品技術委員會、用戶和製造商提供參考。
人工模擬手持式設備與地之間的阻抗,輔助設備用於提供受試設備所需信號以及檢驗設備性能。鉗注入和電磁鉗作為電流變換器和注入裝置,實現電流耦合。共模阻抗衡量特定埠上共模電壓與共模電流的比例。耦合系數是信號發生器輸出端與受試設備埠開路電壓的比值。耦合網路傳輸能量,而去耦網路防止測量信號影響其他設備或系統。電壓駐波比則定義沿線路最大電壓與鄰近最小電壓幅度的比值。
試驗等級根據設備和電纜最終安裝時的電磁環境選擇。在9kHz至150kHz頻率范圍內,不測量感應騷擾。150kHz至80kHz頻率范圍內的抗擾度試驗,設備類別分為:1類(低電平輻射環境)、2類(中等電磁輻射環境)、3類(嚴酷電磁發射環境)和×類(協商或產品規范規定的等級)。總尺寸小於0.4m且無傳導電纜的設備無需測試。
信號發生器(如ES-608射頻傳導干擾模擬測試系統)具有內置功率放大器、信號源、功率計、定向耦合器、6dB衰減器,支持幅度和調制功能。6dB固定衰減器用於減少失配。耦合和去耦裝置確保干擾信號正確耦合到各種電纜,並防止設備受影響。電流鉗和電磁鉗用於耦合測試信號。
試驗方法包括CDN法和直接注入。CDN法使用耦合去耦合網路(CDN)測試,適用於多種電纜類型。直接注入則將干擾信號直接注入同軸電纜屏蔽層。試驗布置要求設備置於絕緣支架上,與參考接地板保持一定距離,所有連接電纜高於地面,且設備與金屬物體保持安全距離。測試時,確保所有接地端子通過耦合和去耦網路與參考接地板連接,避免電纜總長度超過製造商規定限制。模擬手用於模擬設備使用場景,確保所有連接設備通過耦合和去耦裝置連接。