2.射頻場感應(yīng)所引起的傳導(dǎo)騷擾

一．傳導(dǎo)騷擾的起因
在通常情況下，被干擾設(shè)備的尺寸要比干擾頻率的波長短得多，而設(shè)備的引線（包括電源線、通信線和接口電纜等）的長度則可能與干擾頻率的幾個波長相當，這樣，這些引線就可以通過傳導(dǎo)方式（最終以射頻電壓和電流所形成的近場電磁騷擾在設(shè)備內(nèi)部）對設(shè)備產(chǎn)生干擾。
二. 試驗?zāi)康?/span>
通過本標準所規(guī)定的試驗，評價電氣和電子設(shè)備對由射頻場感應(yīng)所引起的傳導(dǎo)騷擾的抗擾度。
注：對沒有傳導(dǎo)電纜（如電源線、信號線或地線）的設(shè)備，不需要進行此項試驗。
三. 模擬試驗
模擬試驗的頻率范圍為150kHz～80MHz。當試品尺寸較小時，可將上限頻率擴展到230MHz。
此外，為提高試驗的難度，試驗中要用1kHz的正弦波進行幅度調(diào)制，調(diào)幅深度為80％。
四. 試驗的嚴酷度等級

升等級的試驗電壓見表6。

表6 嚴酷度等級

 

等級	試驗電壓/V
1	1
2	3
3	10
X	待定

嚴酷度等級的分類情況與IEC61000－4－3（GB/T17626.3）相同。
五. 基本試驗儀器

（1）射頻信號發(fā)生器（帶寬150kHz～230MHz，有調(diào)幅功能，能自動或手動掃描，掃描點上的留駐時間可設(shè)定，信號的幅度可自動控制）。

（2）功率放大器（取決于試驗方法及試驗的嚴酷度等級）。
（3）低通和高通濾波器（用于避免信號諧波對試品產(chǎn)生干擾）。
（4）固定衰減器（衰減量固定為6dB。用以減少功放至耦合網(wǎng)絡(luò)間的不匹配程度，安裝時盡量靠近耦合網(wǎng)絡(luò))。
上述儀器如配上電子毫伏計、計算機等可組成自動測試系統(tǒng)。
六. 試驗方法
試驗一般可在屏蔽室內(nèi)進行。
 干擾的注入方式有：耦合去耦網(wǎng)絡(luò)（在作電源線試驗時常用，當信號線數(shù)目較少時也常采用）；電流鉗和電磁耦合鉗（特別適合于對多芯電纜的試驗。其中電磁耦合鉗在1.5MHz以上頻率時對試驗結(jié)果有良好的再現(xiàn)性；當頻率高于10MHz時，電磁耦合鉗比常規(guī)的電流鉗有較好的方向性，并且在輔助設(shè)備信號參考點與參考接地板之間不再要求有專門的阻抗，因此使用更方便）。
七.10V等級時，注入方式與功率放大器之間的關(guān)系（僅供參考）
10V等級時，注入方式與功率放大器的關(guān)系見表7。
表7 10V等級時，注入方式與功率放大器的關(guān)系

 

注入方式	功率方大器的輸出功率（W）
耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)	7
電流夾	176
電磁耦合夾	28

3.電壓跌落、短時中斷和電壓漸變的抗擾度試驗

一．干擾的起因：
電壓瞬時跌落、短時中斷是由電網(wǎng)、變電設(shè)施的故障或負荷突然出現(xiàn)大的變化所引起的。在某些情況下會出現(xiàn)兩次或更多次連續(xù)的跌落或中斷。電壓變化是由連接到電網(wǎng)的負荷連續(xù)變化引起的。
這些現(xiàn)象本質(zhì)上是隨機的，其特征表現(xiàn)為偏離額定電壓并持續(xù)一段時間。電壓瞬時跌落和短時中斷不總是突發(fā)的，因為與供電網(wǎng)絡(luò)相連的旋轉(zhuǎn)電機和保護元件有一定的反作用時間。如果大的電源網(wǎng)絡(luò)斷開（一個工廠的局部或一個地區(qū)中的較大范圍），電壓將由于有很多旋轉(zhuǎn)電機連接到電網(wǎng)上使之逐步降低。因為這些旋轉(zhuǎn)電機短期內(nèi)將作為發(fā)電機運行，并向電網(wǎng)輸送電力，這就產(chǎn)生了電壓漸變。
作為大多數(shù)數(shù)據(jù)處理設(shè)備，一般都有內(nèi)置的斷電檢測裝置，以便在電源電壓恢復(fù)以后，設(shè)備按正確方式起動。但有些斷電檢測裝置對于電源電壓的逐漸降低卻不能快速作出反應(yīng)，結(jié)果導(dǎo)致加在集成電路上的直流電壓，在斷電檢測裝置觸發(fā)以前已降低到最低運行電壓水平之下，由此造成了數(shù)據(jù)的丟失或改變。這樣，當電源電壓恢復(fù)的時候，這個數(shù)據(jù)處理設(shè)備就不能正確再起動。
二.試驗?zāi)康模?/span>
IEC61000－4－11標準規(guī)定了不同類型的試驗來模擬電壓的突變效應(yīng)，以便建立一種評價電氣和電子設(shè)備在經(jīng)受這種變化時的抗擾性通用準則。其中對電壓漸變作為一種型式試驗，根據(jù)產(chǎn)品或有關(guān)標準的規(guī)定，用在特殊的和認為合理的情況下。
三. 3個專門的術(shù)語：
（1）電壓瞬時跌落指在電氣系統(tǒng)的某一點，電壓突變下降，在經(jīng)歷了半個周期到幾秒鐘的短暫持續(xù)期后，又恢復(fù)正常。
（2）短時中斷指供電電壓消失一段時間，一般不超過1min。短時中斷可認為是100％的幅值瞬時跌落。
（3）電壓漸變指供電電壓逐漸變得高于或低于額定電壓，變化的持續(xù)時間相對周期來說，可長可短。
四. 試驗的電壓等級：
試驗的電壓等級分為兩種(見圖12和表8，表9)

表8 電壓跌落和短時中斷的試驗等級

 

試驗等級	電壓跌落和短時中斷（%）	持續(xù)時間（周期）
0% UT［/td］［td=1,1,33%］100	0.5，1，5，10，25，50X
40% UT［/td］［td=1,1,33%］60
70% UT［/td］［td=1,1,33%］30

表9 電壓漸變的試驗等級

 

試驗等級	下降時間	保持時間	上升時間
40% UT	T2s±20％	1s±20％	2s±20％
0% UT	T2s±20％	1s±20％	2s±20％

五. 試驗儀器：
主要指標包括：

輸出電壓：精度±5％；
輸出電流能力：100％UT時≤16A,其他輸出電壓時能維持恒功率，如70％UT時≤23A；40％UT時≤40A；
峰值起動電流能力：不超過500A（220V電壓時）：250A（100V～120V電壓時）；
突變電壓的上升或下降時間：1μs～5μs（接100Ω負載）；
相位：0°～360°（準確度為±10°）；
輸出阻抗呈電阻性，并應(yīng)盡可能小。
實現(xiàn)上述功能的試驗儀器有兩種基本格式，分別見圖13和圖14所示。
圖13是一種價格相對比較便宜的試驗發(fā)生器形式，當兩個開關(guān)同時分斷時，便中斷輸出電壓（中斷時間可事前設(shè)定）；當兩個開關(guān)交替閉合時，便可模擬電壓的跌落或升高。發(fā)生器的開關(guān)可以由晶閘管或雙向晶閘管構(gòu)成，控制線路通常做成在電壓過零處接通和電流過零處斷開，所以這種線路只能模擬電壓切換的初始角度為0°和180°的情況，即使如此，由于儀器價格較低，也能滿足一般電氣與電子產(chǎn)品對電網(wǎng)騷擾的抗擾度試驗需要，仍然獲得了廣泛的應(yīng)用。
圖14的這種發(fā)生器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價也貴，但波形失真小，電壓切換的相位角度可以任意設(shè)定，也比較容易實現(xiàn)電壓漸變的試驗要求。
六. 試驗方法：
根據(jù)選定的試驗等級及持續(xù)時間進行試驗。試驗一般做3次，每次間隔時間為10s。
試驗在典型的工作狀態(tài)下進行。
如果要規(guī)定電壓在特定角度上進行切換，應(yīng)優(yōu)先選擇45°，90°，135°，180°，225°，270°和315°。一般選0°或180°。
對于三相系統(tǒng)，一般是一相一相地進行試驗。特殊情況下，要對三相同時做試驗，這時要求有3套試驗儀器同步進行試驗。

4.雷擊浪涌的抗擾度試驗

一．浪涌的起因：

（1）雷擊（主要模擬間接雷）：例如，雷電擊中戶外線路，有大量電流流入外部線路或接地電阻，因而產(chǎn)生的干擾電壓；又如，間接雷擊（如云層間或云層內(nèi)的雷擊）在線路上感應(yīng)出的電壓或電流；再如，雷電擊中了鄰近物體，在其周圍建立了電磁場，當戶外線路穿過電磁場時，在線路上感應(yīng)出了電壓和電流；還如，雷電擊中了附近的地面，地電流通過公共接地系統(tǒng)時所引入的干擾。

（2）切換瞬變：例如，主電源系統(tǒng)切換時（例如補償電容組的切換）產(chǎn)生的干擾；又如，同一電網(wǎng)中，在靠近設(shè)備附近有一些較大型的開關(guān)在跳動時所形成的干擾；再如，切換有諧振線路的晶閘管設(shè)備；還如，各種系統(tǒng)性的故障，例如設(shè)備接地網(wǎng)絡(luò)或接地系統(tǒng)間產(chǎn)生的短路或飛弧故障。

二. 試驗的目的：

通過模擬試驗的方法來建立一個評價電氣和電子設(shè)備抗浪涌干擾能力的共同標準。

三. 浪涌的模擬：

按照IEC61000－4－5（GB/T17626.5）標準的要求，要能分別模擬在電源線上和通信線路上的雷擊浪涌試驗。由于線路的阻抗不一樣，浪涌在這兩種線路上的波形也不一樣，要分別模擬。

（1）主要用于電源線路試驗的1.2/50μs（電壓波）和8/20μs（電流波）的綜合波發(fā)生器

對試驗發(fā)生器的基本性能要求是：
開路電壓波：1.2/50μs；
短路電流波：8/20μs。
開路輸出電壓（峰值）：0.5kV～4kV
短路輸出電流（峰值）：0.25kA～2kA

發(fā)生器內(nèi)阻：2Ω（可附加電阻10或40Ω,以便形成12或42Ω的發(fā)生器內(nèi)阻）
浪涌輸出極性：正/負
浪涌移相范圍：0°～360°
最大重復(fù)率：至少每分鐘1次
（2）用于通信線路試驗的10/700μs浪涌電壓發(fā)生器

發(fā)生器的基本性能要求是：
開路峰值輸出電壓（峰值）：0.5kV～4kV

動態(tài)內(nèi)阻：40Ω

輸出極性：正/負

四．試驗方法：

由于浪涌試驗的電壓和電流波形相對較緩，因此對試驗室的配置比較簡單。對于電源線上的試驗，都是通過耦合去耦網(wǎng)絡(luò)來完成的。圖10給出了單相電路的試驗線路。對于通信線路上的試驗，則和被試電路有關(guān)，不一一列出。

試驗中要注意以下幾點：
1.試驗前務(wù)必按照制造商的要求加接保護措施。
2.試驗速率每分種1次，不宜太快，以便給保護器件有一個性能恢復(fù)的過程。事實上，自然界的雷擊現(xiàn)象和開關(guān)站大型開關(guān)的切換也不可能有非常高的重復(fù)率現(xiàn)象存在。
3.試驗，一般正/負極性各做5次。
4.試驗電壓要由低到高逐漸升高，避免試品由于伏安非線性特性出現(xiàn)的假象。另外，要注意試驗電壓不要超出產(chǎn)品標準的要求，以免帶來不必要的損壞。
五. 試驗的嚴酷度等級
各等級電源線路的試驗電壓值見表5。

表5 嚴酷度等級

 

等級	線－線（kV）	線－地（kV）
1	－	0.5
2	0.5	1.0
3	1.0	2.0
4	2.0	4.0
X		待定

試驗的嚴酷度等級取決于環(huán)境及安裝條件，下面是一般的分級情況：
1級較好的保護環(huán)境，浪涌電壓不超過500V，如工廠或電站中的控制室；
2級保護環(huán)境比1級稍差，浪涌電壓不超過1kV,如無強干擾的工廠；
3級一般性的電磁騷擾環(huán)境，無特殊安裝要求，浪涌不超過2kV，如普通安裝的電纜網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)性的工作場所和變電所等；
4級受嚴重騷擾的環(huán)境，浪涌電壓可以達到4kV，如民用架空線，未加保護的高壓變電所等；
X級為特殊等級，應(yīng)根據(jù)用戶的特殊要求，由制造商和用戶協(xié)商后確定。
六. 標準的評述
  現(xiàn)在有不少標準都提到要用1.2/50μs的雷擊波做試驗的情況，但是標準不同，做試驗的目的也不同，例如高壓試驗（IECpub5260270）也提到了雷擊浪涌試驗，但用于做脈沖耐壓試驗，所以用到的發(fā)生器是高電壓和高阻抗的。亦即，發(fā)生器的電壓較高，但能量并不算大。反之，對IEC61000－4－5（GB/T17626.5）標準來說，強調(diào)的是做在線設(shè)備的抗浪涌性能試驗，由于線路的阻抗比較低，因此發(fā)生器的輸出阻抗也要求低，這樣看來，適用于做這個標準的發(fā)生器，除了要有足夠高的輸出電壓外，還要求發(fā)生器有輸出阻抗

4.電快速瞬變脈沖群的抗擾度試驗

一．電快速瞬變脈沖群的起因及后果
電路中，機械開關(guān)對電感性負載的切換，通常會對同一電路的其他電氣和電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。這類干擾的特點是：脈沖成群出現(xiàn)、脈沖的重復(fù)頻率較高、脈沖波形的上升時間短暫、單個脈沖的能量較低。實踐中，因電快速瞬變脈沖群造成設(shè)備故障的機率較少，但使設(shè)備產(chǎn)生誤動作的情況經(jīng)?？梢?，除非有合適的對策，否則較難通過。

二．試驗?zāi)康?/span>

進行電快速瞬變脈沖群試驗的目的是要對電氣和電子設(shè)備建立一個評價抗擊電快速瞬變脈沖群的共同依據(jù)。

三．電快速瞬變脈沖群的模擬

對電快速瞬變脈沖群的基本要求是：
脈沖的上升時間（指10％～90％）：5ns±30％;
脈沖持續(xù)時間（上升沿的50％至下降沿的50％）：50ns±30％;
脈沖重復(fù)頻率：5kHz或2.5kHz;
脈沖群的持續(xù)時間：15ms;
脈沖群的重復(fù)周期：300ms;
發(fā)生器的開路輸出電壓（峰值）：（0.25～4）kV;
發(fā)生器的動態(tài)輸出阻抗：50Ω±20％;
輸出脈沖的極性：正/負;
與電源的關(guān)系：異步。

四．試驗配置
有兩種類型的試驗：實驗室內(nèi)的型式試驗和設(shè)備安裝完畢后的現(xiàn)場試驗。標準規(guī)定第一種試驗是優(yōu)先采用的試驗；對于第二種試驗，只有制造商和用戶達成一致意見時，方才采用。
電快速瞬變脈沖群試驗的實驗室配置與靜電放電試驗相類似，地面上有參考接地板，接地板的材料與靜電放電的要求相同；但對臺式設(shè)備，在臺面上不要鋪設(shè)金屬板。

五．試驗方法

（1）對電源線的試驗（包括交流和直流），通過耦合與去耦網(wǎng)絡(luò)，用共模方式，在每個電源端子與最近的保護接地點之間，或與參考接地板之間加試驗電壓。
（2）對控制線、信號線及通信設(shè)備，用共模方式，通過電容耦合夾子來施加試驗電壓。
（3）對于設(shè)備的保護接地端子，試驗電壓加在端子與參考接地之間。
試驗每次至少要進行1min，而且正/負極性都屬必須。

六．試驗的嚴酷度等級

該試驗的嚴酷度等級見表4。
表4 嚴酷度等級

 

等級	電源線上（kV）	信號線上（5kHz）（kV）
1	0.5（5kHz)	0.25
2	1(5kHz)	0.5
3	2(5kHz)	1
4	4(2.5kHz)	2
		待定

表內(nèi)：電壓指脈沖群發(fā)生器信號貯能電容上的電壓；頻率指脈沖群內(nèi)脈沖的重復(fù)頻率。
嚴酷度等級的大體分類是：

1級 保護良好環(huán)境下的設(shè)備（如計算機機房）；
2級 通常有保護環(huán)境下的設(shè)備（如工廠中的計算機機房和控制室）；
3級 無保護環(huán)境下的設(shè)備（如公用電網(wǎng)、工廠、變電站）；
4級 有嚴重騷擾環(huán)境下的設(shè)備（如采用氣體絕緣的開關(guān)或真空開關(guān)的變電站）。
七.試驗的評述和標準的今后發(fā)展趨勢

試驗的機理是利用脈沖群對線路分布電容能量的積累效應(yīng)，當能量積累到一定程度就可能引起線路（乃至設(shè)備）工作出錯。通常可以用試驗中的線路一旦出錯，就會連續(xù)不斷地出錯，即使把脈沖電壓稍稍降低，出錯情況依然不斷的現(xiàn)象來加以解釋。
今后發(fā)展趨勢是脈沖的重復(fù)頻率提高，但脈沖群的長度縮短，使每群脈沖個數(shù)基本保持不變。

 

5.靜電放電抗擾度

1 靜電放電的起因
    靜電放電的起因有多種，但IEC61000－4－2（GB/T17626.2）主要描述在低濕度情況下，通過 摩擦等因素，使人體積累了靜電。當帶有靜電的人與設(shè)備接觸時，就可能產(chǎn)生靜電放電。
1.2 試驗?zāi)康?/span>

試驗單個設(shè)備或系統(tǒng)的抗靜電干擾的能力。它模擬：

（1）操作人員或物體在接觸設(shè)備時的放電。
（2）人或物體對鄰近物體的放電。
靜電放電可能產(chǎn)生的如下后果：
（1）直接通過能量交換引起半導(dǎo)體器件的損壞。
（2）放電所引起的電場與磁場變化，造成設(shè)備的誤動作。

1.3 靜電放電的模擬

   圖1和圖2分別給出了靜電放電發(fā)生器的基本線路和放電電流的波形。
   圖1中高壓真空繼電器是目前唯一的能夠產(chǎn)生重復(fù)與高速的放電波形的器件（放電開關(guān)）。圖2是標準放電電流波形，圖中Im表示電流峰值，上升時間tr=（0.7～1）ns。放電線路中的儲能電容CS代表人體電容，現(xiàn)公認150pF比較合適。放電電阻Rd為330Ω ，用以代表手握鑰匙或其他金屬工具的人體電阻。現(xiàn)已證明，用這種放電狀態(tài)來體現(xiàn)人體放電的模型是足夠嚴酷的。
1.4 放電方式
    直接放電（直接對設(shè)備的放電）：接觸放電為首選形式；只有在不能用接觸放電的地方（如表面涂有絕緣層，計算機鍵盤縫隙等情況）才改用氣隙放電。
1.5 試驗方法
    有型式試驗（在實驗室進行）及安裝現(xiàn)場試驗兩種，標準規(guī)定以前者為主。     試驗中一般以1次/秒的速率進行放電，以便讓設(shè)備對試驗未來得及響應(yīng)。另外正式試驗前要用20次/秒的放電速率，對被試設(shè)備表面很快掃視一遍，目的是找出設(shè)備對靜電放電敏感的部位。
    試驗電壓要由低到高逐漸增加到規(guī)定值。
1.6 試驗的嚴酷度等級

等級	接觸放電（kV)	氣隙放電（kV）
1級	2	2
2級	4	4
3級	6	8
4級	8	15

等級的選擇取決于環(huán)境等因素，但對具體的產(chǎn)品來說，往往已在相應(yīng)的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標準中加以規(guī)定。
1.7 對試驗的評述

  標準中接觸放電之所以可以用比較低的試驗電壓來進行試驗，是因為接觸放電有著極其陡峭的上升時間，其諧波成分更豐富，對設(shè)備的考核也更嚴格。

 

上面只是一些標準，我再看看實驗室是如何對電源來試驗這些指標的喃？

 

插個樓~

鐘工

看來老Z擺脫不了鐘工了。

這個是Z開頭?。?！不是X開頭！?。∵@個是周工。。。。。。

啥  我弄錯了啊

對不起   是我看錯   之前 還沒有意識到啊   說了 才對比了一下  真的好像啊

支持Z版，周工，Z叔叔