电磁兼容浪涌测试「开入量雷击浪涌」

今天带来电磁兼容浪涌测试「开入量雷击浪涌」，关于电磁兼容浪涌测试「开入量雷击浪涌」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

雷击浪涌抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.5(等同于国际标准IEC61000-4-5)

浪涌的产生与危害

雷击是普通的物理现象，据统计，全世界有4万多个雷暴中心，每天有八百万次雷击，这意味着每秒钟约有100次雷击的发生，因此，电气和电子设备的抗击浪涌试验对于评定设备的电源线、输入输出线、通信线在遭受高能量脉冲干扰时可建立共同的依据。

标准主要模拟间接雷击（设备通常都无法经受直接雷击）和电力系统开关瞬变，如：

雷电击中外部线路，大量电流流入外部线路产生的干扰；

间接雷击在外部线路上感应出的电压和电流；

雷电击中线路邻近物体产生强大的电磁场干扰；

主要的电力系统切换骚扰（如电容器组的切换）；

与开关器件相关联的谐振现象；

通常，雷电会对暴露在外的电源线上感应出较高的电压，这种电压不仅会直接传到设备，其产生的浪涌电流在电源线路传导时，电磁感应的浪涌会耦合到周围的信号线。类似此类浪涌对电子产品会造成极大损害，因此要求产品具备一定的浪涌抗干扰能力。

雷击浪涌的测试标准

该标准不对绝缘耐高压的能力进行试验，因此不考虑直接雷击的情况。适用于电子设备在常规的工作状态下，对感应雷击，传导雷击产生的浪涌电压的测试。

标准描述了两种不同的组合波发生器，一种是雷击在电源线上感应产生的波形，另一种是在通信线路上感应产生的波形。虽然两种线路都是架空线，但线路阻抗明显不同，电源线的阻抗低，通信线的阻抗高。因此感应出来的雷击浪涌波形也明显不同，电源线上的浪涌波形要窄一些，前沿要陡一些，通信线上的浪涌波形要宽一些，前沿缓一些。其中，对浪涌信号发生器的直接输出电压/电流波形做了详细的说明，对应连接到对称通信线的端口，应该使用10/700μs组合波发生器。对于其他情况，特别是连接到电源线和短距离信号线的端口，应该使用1.2/50μs组合波发生器。【对于开关电源，只需考虑电源线引入的雷击浪涌干扰】

浪涌抗扰度标准试验等级

雷击浪涌的测试环境及测试方法

用于电源线路上试验的浪涌发生器又被称为“综合波发生器”，这是指在一个发生器里可提供两种波形，发生器输出开路的时候提供电压波，发生器输出短路的时候提供电流波，由于将这两个波形综合在一个发生器里发生，所以被称为综合波发生器。下图是综合波发生器的线路简图，Cc是储能电容，其实际容量在10uF左右。电压波的宽度主要由波形形成电阻RS1决定，阻抗匹配电阻Rm则决定了发生器的开路电压峰值与短路电流峰值的比例，在这里被称为输出阻抗，标准规定为2Ω（因此开路电压的峰值为4KV时，则短路电流的峰值为2KA），电流波的上升与持续时间主要由波形形成电感来决定。

组合波发生器的电路原理图

浪涌发生器型号

品牌

LSG-5060AG CDN-5320G

上海易湃科电磁技术有限公司

CWS 60/600/800/1000

苏州泰思特电子科技有限公司

SUR-1005A

浙江诺益科技有限公司

SKS-0506IA

上海三基电子工业有限公司

耦合网络的作用是将组合波发生器(雷击浪涌发生器)的浪涌信号传送到EUT上，限制从电源线流入组合波发生器的电流对发生器本体造成破坏，减小对浪涌波形的影响。去耦网络的作用是为浪涌波提供足够的去耦阻抗，避免浪涌窜入电网对由同一电源供电的非受试设备产生不利影响。此外,连接到同一电源的其他设备可能含有防雷器件，在不使用去耦网络的情况下，非受试设备上防雷器件会阻止EUT上浪涌的施加及影响浪涌试验结果。

单相线路上的共模和差模试验简图

试验配置：EUT和耦合/去耦网络之间的电源线长度不应超过2m，过长的接线会造成输出波形的衰减和畸变。

试验方法：

1、根据试品的实际使用和安装条件进行布局和配置（也包括有些标准会改变体现波形发生器信号源内阻的附加电阻）。
2、根据产品要求来选定试验电压的等级及试验部位。
3、在每个选定的试验部位上，正、负极性的干扰至少要各加5次，每次浪涌的重复率峰值为1次/分钟（因为大多数系统用的保护装置在两次浪涌之间要有一个恢复期，所以设备在做雷击浪涌试验时存在一个重复率峰值的问题）。
4、对于由交流供电的设备，还要考虑浪涌波的注入是否要与电源电压同步的问题。如无特殊规定，通常要求在电源电压波形的过零点和正、负峰点的位置上叠加浪涌信号。
5、考虑到被试设备电压一电流转换特性的非线性，试验电压应该逐步增加到产品标准的规定值，电源的选择应该是自动变频电源，以避免试验中可能出现的假象（在高试验电压时，因为被试设备中可能有某个薄弱器件击穿，旁路了试验电压，致使试验得以通过。然而在低试验电压时，由于薄弱器件未被击穿，因此试验电压以全电压加在试验设备上，反而使试验无法通过）。
6、浪涌要加在线~线或线~地之间。如果要进行的是线~地试验，且无特殊规定，则试验电压要依次加在每一根线与地之间。但要注意，有时出现标准要求将干扰同时叠加在2根或多根线对地的情况，这时脉冲的持续时间允许减小一些。

产品的浪涌防护设计

雷击浪涌防护器件主要有：气体放电管，压敏电阻，TVS，防雷模块（SPD）

三级防护电路

防雷保护器件布局布线注意如下：经过而非外挂。