幾種抗擾度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

4．4試驗(yàn)方法

由于浪涌試驗(yàn)的電壓和電流波形相對(duì)較緩，因此對(duì)試驗(yàn)室的配置比較簡(jiǎn)單。對(duì)于電源線上的試驗(yàn)，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(yàn)線路。對(duì)于通信線路上的試驗(yàn)，則和被試電路有關(guān)，不一一列出。

試驗(yàn)中要注意以下幾點(diǎn)：

●試驗(yàn)前務(wù)必按照制造商的要求加接保護(hù)措施。

●試驗(yàn)速率每分種1次，不宜太快，以便給保護(hù)器件有一個(gè)性能恢復(fù)的過程。事實(shí)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。

●試驗(yàn)，一般正/負(fù)極性各做5次。

●試驗(yàn)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(yàn)電壓不要超出產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求，以免帶來不必要的損壞。

4．5試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級(jí)

各等級(jí)電源線路的試驗(yàn)電壓值見表5。

表5嚴(yán)酷度等級(jí)

試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級(jí)取決于環(huán)境及安裝條件，下面是一般的分級(jí)情況：

1級(jí)較好的保護(hù)環(huán)境，浪涌電壓不超過500V，如工廠或電站中的控制室；

2級(jí)保護(hù)環(huán)境比1級(jí)稍差，浪涌電壓不超過1kV,如無強(qiáng)干擾的工廠；

3級(jí)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(chǎng)所和變電所等；

4級(jí)受嚴(yán)重騷擾的環(huán)境，浪涌電壓可以達(dá)到4kV，如民用架空線，未加保護(hù)的高壓變電所等；

X級(jí)為特殊等級(jí)，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。

4．6標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)述

現(xiàn)在有不少標(biāo)準(zhǔn)都提到要用1.2/50μs的雷擊波做試驗(yàn)的情況，但是標(biāo)準(zhǔn)不同，做試驗(yàn)的目的也不同，例如高壓試驗(yàn)（IECpub5260270）也提到了雷擊試驗(yàn)，但用于做脈沖耐壓試驗(yàn)，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(duì)IEC61000－4－5（GB/T17626.5）標(biāo)準(zhǔn)來說，強(qiáng)調(diào)的是做在線設(shè)備的抗浪涌性能試驗(yàn)，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(gè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)生器，除了要有足夠高的輸出電壓外，還要求發(fā)生器有輸出阻抗低和輸出能量大的特點(diǎn)。也就是說，這是兩種截然不同的試驗(yàn)，絕對(duì)不能混為一談。

5IEC61000－4－6（GB/T17626.6）由射頻場(chǎng)感應(yīng)所引起的傳導(dǎo)騷擾

5．1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(zhǎng)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(zhǎng)度則可能與干擾頻率的幾個(gè)波長(zhǎng)相當(dāng)，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(chǎng)電磁騷擾在設(shè)備內(nèi)部）對(duì)設(shè)備產(chǎn)生干擾。

5．2試驗(yàn)?zāi)康?/span>

通過本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的試驗(yàn)，評(píng)價(jià)電氣和電子設(shè)備對(duì)由射頻場(chǎng)感應(yīng)所引起的傳導(dǎo)騷擾的抗擾度。

注：對(duì)沒有傳導(dǎo)電纜（如電源線、信號(hào)線或地線）的設(shè)備，不需要進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。

5．3模擬試驗(yàn)

模擬試驗(yàn)的頻率范圍為150kHz～80MHz。當(dāng)試品尺寸較小時(shí)，可將上限頻率擴(kuò)展到230MHz。

此外，為提高試驗(yàn)的難度，試驗(yàn)中要用1kHz的正弦波進(jìn)行幅度調(diào)制，調(diào)幅深度為80％。

5．4試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級(jí)

升等級(jí)的試驗(yàn)電壓見表6。

表6嚴(yán)酷度等級(jí)

嚴(yán)酷度等級(jí)的分類情況與IEC61000－4－3（GB/T17626.3）相同。

5．5基本試驗(yàn)儀器

傳導(dǎo)騷擾的試驗(yàn)儀器的組成框圖如圖11所示。

（1）射頻信號(hào)發(fā)生器（帶寬150kHz～230MHz，有調(diào)幅功能，能自動(dòng)或手動(dòng)掃描，掃描點(diǎn)上的留駐時(shí)間可設(shè)定，信號(hào)的幅度可自動(dòng)控制）。

（2）功率放大器（取決于試驗(yàn)方法及試驗(yàn)的嚴(yán)酷度等級(jí)）。

圖10單相系統(tǒng)的試驗(yàn)線路

（a）用于線與線之間的耦合，發(fā)生器輸出浮置

(b)用于線與線之間的耦合，發(fā)生器輸出接地

圖11傳導(dǎo)騷擾的試驗(yàn)儀器

G1：RF發(fā)生器T1：可調(diào)衰減器PA：寬帶功率放大器

T2：固定衰減器（6dB）LPF/HPF：低通濾波器或高通濾波器

S1：RF開關(guān)

（3）低通和高通濾波器（用于避免信號(hào)諧波對(duì)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(shí)盡量靠近耦合網(wǎng)絡(luò))。

　　上述儀器如配上電子毫伏計(jì)、計(jì)算機(jī)等可組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

5．6試驗(yàn)方法

試驗(yàn)一般可在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。

干擾的注入方式有：耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)（在作電源線試驗(yàn)時(shí)常用，當(dāng)信號(hào)線數(shù)目較少時(shí)也常采用）；電流鉗和電磁耦合鉗（特別適合于對(duì)多芯電纜的試驗(yàn)。其中電磁耦合鉗在1.5MHz以上頻率時(shí)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有良好的再現(xiàn)性；當(dāng)頻率高于10MHz時(shí)，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(hào)參考點(diǎn)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）。

5．710V等級(jí)時(shí)，注入方式與功率放大器之間的關(guān)系（僅供參考）

10V等級(jí)時(shí)，注入方式與功率放大器的關(guān)系見表7。

表710V等級(jí)時(shí)，注入方式與功率放大器的關(guān)系

6IEC61000－4－11（GB/T17626.11）電壓跌落、短時(shí)中斷和電壓漸變的抗擾度試驗(yàn)

6．1干擾的起因

電壓瞬時(shí)跌落、短時(shí)中斷是由電網(wǎng)、變電設(shè)施的故障或負(fù)荷突然出現(xiàn)大的變化所引起的。在某些情況下會(huì)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(fù)荷連續(xù)變化引起的。

這些現(xiàn)象本質(zhì)上是隨機(jī)的，其特征表現(xiàn)為偏離額定電壓并持續(xù)一段時(shí)間。電壓瞬時(shí)跌落和短時(shí)中斷不總是突發(fā)的，因?yàn)榕c供電網(wǎng)絡(luò)相連的旋轉(zhuǎn)電機(jī)和保護(hù)元件有一定的反作用時(shí)間。如果大的電源網(wǎng)絡(luò)斷開（一個(gè)工廠的局部或一個(gè)地區(qū)中的較大范圍），電壓將由于有很多旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接到電網(wǎng)上使之逐步降低。因?yàn)檫@些旋轉(zhuǎn)電機(jī)短期內(nèi)將作為發(fā)電機(jī)運(yùn)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(cè)裝置，以便在電源電壓恢復(fù)以后，設(shè)備按正確方式起動(dòng)。但有些斷電檢測(cè)裝置對(duì)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(cè)裝置觸發(fā)以前已降低到最低運(yùn)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(dāng)電源電壓恢復(fù)的時(shí)候，這個(gè)數(shù)據(jù)處理設(shè)備就不能正確再起動(dòng)。

6．2試驗(yàn)?zāi)康?/span>

IEC61000－4－11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同類型的試驗(yàn)來模擬電壓的突變效應(yīng)，以便建立一種評(píng)價(jià)電氣和電子設(shè)備在經(jīng)受這種變化時(shí)的抗擾性通用準(zhǔn)則。其中對(duì)電壓漸變作為一種型式試驗(yàn)，根據(jù)產(chǎn)品或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，用在特殊的和認(rèn)為合理的情況下。

6．33個(gè)專門的術(shù)語

（1）電壓瞬時(shí)跌落指在電氣系統(tǒng)的某一點(diǎn)，電壓突變下降，在經(jīng)歷了半個(gè)周期到幾秒鐘的短暫持續(xù)期后，又恢復(fù)正常。

（2）短時(shí)中斷指供電電壓消失一段時(shí)間，一般不超過1min。短時(shí)中斷可認(rèn)為是100％的幅值瞬時(shí)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(shí)間相對(duì)周期來說，可長(zhǎng)可短。

6．4試驗(yàn)的電壓等級(jí)

試驗(yàn)的電壓等級(jí)分為兩種(見圖12和表8，表9)

表8電壓跌落和短時(shí)中斷的試驗(yàn)等級(jí)

6.5試驗(yàn)儀器

主要指標(biāo)包括：

輸出電壓：精度±5％；

輸出電流能力：100％UT時(shí)≤16A,其他輸出電壓

圖12 電壓漸變?cè)囼?yàn)例

圖13用電子開關(guān)控制兩個(gè)獨(dú)立調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)方式圖

14用波形發(fā)生器和功率放大器構(gòu)成試驗(yàn)發(fā)生器的形式

時(shí)能維持恒功率，如70％UT時(shí)≤23A；40％UT時(shí)≤40A；

峰值起動(dòng)電流能力：不超過500A（220V電壓時(shí)）：250A（100V～120V電壓時(shí)）；

突變電壓的上升或下降時(shí)間：1μs～5μs（接100Ω負(fù)載）；

相位：0°～360°（準(zhǔn)確度為±10°）；

輸出阻抗呈電阻性，并應(yīng)盡可能小。

實(shí)現(xiàn)上述功能的試驗(yàn)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(jià)格相對(duì)比較便宜的試驗(yàn)發(fā)生器形式，當(dāng)兩個(gè)開關(guān)同時(shí)分?jǐn)鄷r(shí)，便中斷輸出電壓（中斷時(shí)間可事前設(shè)定）；當(dāng)兩個(gè)開關(guān)交替閉合時(shí)，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(jià)格較低，也能滿足一般電氣與電子產(chǎn)品對(duì)電網(wǎng)騷擾的抗擾度試驗(yàn)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(jià)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(shí)現(xiàn)電壓漸變的試驗(yàn)要求。

6．6試驗(yàn)方法

根據(jù)選定的試驗(yàn)等級(jí)及持續(xù)時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)一般做3次，每次間隔時(shí)間為10s。

試驗(yàn)在典型的工作狀態(tài)下進(jìn)行。

如果要規(guī)定電壓在特定角度上進(jìn)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(duì)于三相系統(tǒng)，一般是一相一相地進(jìn)行試驗(yàn)。特殊情況下，要對(duì)三相同時(shí)做試驗(yàn)，這時(shí)要求有3套試驗(yàn)儀器同步進(jìn)行試驗(yàn)。