1. GB/T 17626.4 IEC61000-4-4标准电快速瞬变脉冲群抗扰度及试验
GB/T 17626.4 IEC61000-4-4标准针对电快速瞬变脉冲群(EFT/B)抗扰度试验,目标在于验证设备在受到由感性负载断开、继电器触点回跳等引起的重复性快速瞬变脉冲群骚扰时的正常工作能力。这种试验模拟实际中,如继电器断开时因绝缘破裂或触点弹跳产生的暂态脉冲群,会在设备的电源、控制和信号端口等处频繁出现,尽管能量小但频谱宽,对电子设备的稳定性构成潜在威胁。
试验涉及的设备部分主要包括电源接口、保护接地、信号和控制接口。为了产生EFT脉冲群,试验装置采用脉冲群信号发生器,其电路包括高压源、充电电阻、储能电容器、成形电阻和阻抗匹配电阻等,参数要求精确控制单个脉冲和脉冲群的特性,如上升时间、持续时间和周期等。
测试等级根据设备使用环境分为五个级别,从良好保护的1级到严酷工业环境的5级,等级选择需考虑设备的实际应用条件。试验过程中,需确保设备与接地参考平面(GRP)的正确连接,如使用耦合夹时,信号线和电源线长度需控制在1米以内,超出部分需盘绕在GRP上方。
试验步骤包括设备预热、确定测试等级、实施耦合/去耦网络,通过耦合夹或替代方法向设备注入干扰,观察设备的反应,并可能进行不同等级标准的测试。这个过程旨在全面评估设备在实际工作中的抗扰能力。
2. 群脉冲测试需要注意哪些
电快速脉冲干扰导致设备失效的机理根据国外学者对脉冲群干扰造成设备失效的机理的研究,单个脉冲的能量较小,不会对设备造成故障。但脉冲群干扰信号对设备线路结电容充电,当上面的能量积累到一定程度之后,就可能引起线路(乃至系统)的误动作。接下来我们一起来了解下群脉冲测试需要注意哪些及群脉冲测试需要的工具,希望通过我们的介绍,能够给大家带来一定的帮助。
一、群脉冲测试需要的工具
实践表明,一台设备往往是某一条电缆线,在某一种试验电压,对某个极性特别敏感。实验显示,信号线要比电源线对电快速脉冲干扰敏感得多。
设备通过电快速脉冲测试的有效措施首先我们先分析一下干扰的注入方式:eft干扰信号是通过耦合去耦网络中的33nf的电容耦合到主电源线上面(而信号或控制电缆是通过电容耦合夹施加干扰,等效电容是100pf)。对于33nf的电容,它的截止频率为100k,也就是100khz以上的干扰信号可以通过;而100pf的电容,截止频率为30m,仅允许30mhz频率以上的干扰通过。电快速脉冲的干扰波形为5ns/50ns,重复频率5k,脉冲持续时间15ms,脉冲群重复周期300ms。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。
知道以上几点,施加干扰的耦合电容扮演了一个高通滤波器的角色,因为电容的阻抗随着频率的升高而下降,那么干扰中的低频成分不会被耦合到eut,而只有频率较高的干扰信号才会进入eut。当我们在eut电路中再加入共模电感(特别要注意的是,这里的共模电感一定要加在主电源线及其回线上,否则会发生饱和从而达不到衰减干扰的目的)就可以衰减掉一些高频干扰成分,因为电感的阻抗随着频率的增加而升高。因此,实际施加到eut上面的干扰信号只有中间频率部分。
二、群脉冲测试需要注意的事项
耦合电容和共模电感组成了一条lc串联谐振电路,谐振点处的干扰信号幅度最强,而如果此时的电快速脉冲波形恰好在过零点,那么eut在谐振频率处不会有问题;但如果谐振频率恰好发生在脉冲的峰值时刻,那么eut就会受到很强的干扰从而失效。
所以,要根据eut对何种干扰频率敏感的特性来调整共模电感的电感量:增大电感值,谐振频率降低,对频率较低的干扰抑制效果好;减小电感值,谐振频率升高,对频率较高的干扰抑制效果明显,从而达到通过群脉冲测试的目的。
3. 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验
射频场感应的传导骚扰抗扰度试验,依照国际标准IEC61000-4-6和国家标准GB/T17626.6,评估电气、电子设备对射频场感应传导骚扰的抗扰度。主要骚扰源是150kHz至230MHz频率范围内的射频发射机产生的电磁场。这些电磁场通过设备的电源线、通信线和接口电缆等连接线路上的耦合,以传导方式将外界干扰引入设备内部,影响设备正常运行。试验旨在建立抗扰度性能的评估标准,为产品技术委员会、用户和制造商提供参考。
人工模拟手持式设备与地之间的阻抗,辅助设备用于提供受试设备所需信号以及检验设备性能。钳注入和电磁钳作为电流变换器和注入装置,实现电流耦合。共模阻抗衡量特定端口上共模电压与共模电流的比例。耦合系数是信号发生器输出端与受试设备端口开路电压的比值。耦合网络传输能量,而去耦网络防止测量信号影响其他设备或系统。电压驻波比则定义沿线路最大电压与邻近最小电压幅度的比值。
试验等级根据设备和电缆最终安装时的电磁环境选择。在9kHz至150kHz频率范围内,不测量感应骚扰。150kHz至80kHz频率范围内的抗扰度试验,设备类别分为:1类(低电平辐射环境)、2类(中等电磁辐射环境)、3类(严酷电磁发射环境)和×类(协商或产品规范规定的等级)。总尺寸小于0.4m且无传导电缆的设备无需测试。
信号发生器(如ES-608射频传导干扰模拟测试系统)具有内置功率放大器、信号源、功率计、定向耦合器、6dB衰减器,支持幅度和调制功能。6dB固定衰减器用于减少失配。耦合和去耦装置确保干扰信号正确耦合到各种电缆,并防止设备受影响。电流钳和电磁钳用于耦合测试信号。
试验方法包括CDN法和直接注入。CDN法使用耦合去耦合网络(CDN)测试,适用于多种电缆类型。直接注入则将干扰信号直接注入同轴电缆屏蔽层。试验布置要求设备置于绝缘支架上,与参考接地板保持一定距离,所有连接电缆高于地面,且设备与金属物体保持安全距离。测试时,确保所有接地端子通过耦合和去耦网络与参考接地板连接,避免电缆总长度超过制造商规定限制。模拟手用于模拟设备使用场景,确保所有连接设备通过耦合和去耦装置连接。