EFT電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)
EFT脈沖群抗擾度試驗(yàn)是通過模擬電磁干擾(如脈沖群)來測(cè)試電子設(shè)備在這些干擾下的抗擾能力。脈沖群是一系列快速且強(qiáng)烈的電壓或電流脈沖,這些脈沖可能會(huì)對(duì)電子設(shè)備的正常工作產(chǎn)生干擾。這些脈沖通常是由電網(wǎng)故障、開關(guān)操作、電磁干擾源等引起的。通過脈沖群抗擾度試驗(yàn),可以評(píng)估設(shè)備在實(shí)際使用環(huán)境中對(duì)這些干擾的免疫能力。
1.1 脈沖群發(fā)生器及測(cè)試環(huán)境脈沖群概略圖
發(fā)生器電路簡(jiǎn)圖
脈沖群發(fā)生器
容性耦合夾結(jié)構(gòu)
測(cè)試環(huán)境布局
l 保證設(shè)備的可靠性:在許多關(guān)鍵應(yīng)用中,設(shè)備的可靠性至關(guān)重要。例如,在醫(yī)療設(shè)備中,任何因電磁干擾導(dǎo)致的設(shè)備故障都可能危及患者的生命。同樣,在工業(yè)自動(dòng)化和航空航天領(lǐng)域,設(shè)備故障可能導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡。通過脈沖群抗擾度試驗(yàn),可以確保設(shè)備在實(shí)際使用中能夠應(yīng)對(duì)各種電磁干擾,保證其可靠性。
l 發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計(jì)中的問題:在產(chǎn)品開發(fā)階段,通過模擬各種電磁干擾環(huán)境,可以及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。這樣不僅可以提高產(chǎn)品的抗擾能力,還可以減少后期因質(zhì)量問題而導(dǎo)致的維修和召回成本。
l 符合法律和標(biāo)準(zhǔn)要求:在許多國(guó)家和地區(qū),電子設(shè)備必須符合一定的電磁兼容(EMC)標(biāo)準(zhǔn),才能合法銷售和使用。這些標(biāo)準(zhǔn)通常包括設(shè)備在脈沖群等干擾環(huán)境下的抗擾度要求。例如,國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)制定的IEC 61000系列標(biāo)準(zhǔn)中,就包含了關(guān)于脈沖群抗擾度的具體測(cè)試方法和要求。通過進(jìn)行脈沖群抗擾度試驗(yàn),制造商可以確保其產(chǎn)品符合這些標(biāo)準(zhǔn),避免因不符合標(biāo)準(zhǔn)而面臨的法律風(fēng)險(xiǎn)和市場(chǎng)準(zhǔn)入問題。
l 提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力:在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的今天,消費(fèi)者和客戶對(duì)電子設(shè)備的性能和可靠性有著越來越高的要求。通過進(jìn)行嚴(yán)格的抗擾度測(cè)試,并通過相關(guān)認(rèn)證,可以向客戶展示產(chǎn)品的高可靠性和高品質(zhì),從而提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力
3. 脈沖群抗擾度試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是什么?
脈沖群抗擾度試驗(yàn)通常遵循國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)制定的IEC61000-4-4標(biāo)準(zhǔn),以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T17626.4)。這一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了脈沖群抗擾度試驗(yàn)的方法、設(shè)備、程序和抗擾度等級(jí)。測(cè)試設(shè)備需要能夠生成符合標(biāo)準(zhǔn)要求的脈沖群,并且能夠在設(shè)備的不同輸入端(如電源線、信號(hào)線等)進(jìn)行測(cè)試。
4. 脈沖群抗擾度試驗(yàn)的等級(jí)有哪些?
試驗(yàn)方法:GB/T 17626.4-2018 / IEC 61000-4-4:2012 | ||||
開路輸出試驗(yàn)電壓和脈沖的重復(fù)頻率 | ||||
等級(jí) | 電源端口和接地端口(PE) | 信號(hào)端口 | ||
電壓峰值 kV | 重復(fù)頻率 kHz | 電壓峰值 kV | 重復(fù)頻率 kHz | |
1 | 0.5 | 5或100 | 0.25 | 5或100 |
2 | 1 | 5或100 | 05 | 5或100 |
3 | 2 | 5或100 | 1 | 5或100 |
4 | 4 | 5或100 | 2 | 5或100 |
Xa | 特定 | 特定 | 特定 | 特定 |
注:“Xa”可以是任意等級(jí),在專用設(shè)備技術(shù)規(guī)范中應(yīng)對(duì)這個(gè)級(jí)別加以規(guī)定。
5. 如何選擇脈沖群抗擾度試驗(yàn)等級(jí)?5.1 第1級(jí):具有良好保護(hù)的環(huán)境
設(shè)施具有下列特性:
———在被切換的電源和控制電路中,電快速瞬變脈沖群被全部抑制;
———電源線(交流和直流)與來自屬于較高嚴(yán)酷度等級(jí)的其他環(huán)境中的控制和測(cè)量電路分離;
———電源電纜帶有屏蔽層,屏蔽層的兩端都在設(shè)施的接地參考平面接地,并通過濾波進(jìn)行電源保護(hù)。
計(jì)算機(jī)房可作為這類環(huán)境的代表。
采用此級(jí)別對(duì)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),只適用于型式試驗(yàn)中的電源電路及安裝后試驗(yàn)中的接地線路和設(shè)備機(jī)柜。
5.2 第2級(jí):受保護(hù)的環(huán)境設(shè)施具有下列特性:
———僅采用繼電器(無接觸器)切換的電源和控制電路中,電快速瞬變脈沖群被部分抑制;
———較高嚴(yán)酷等級(jí)環(huán)境有關(guān)的其他電路和工業(yè)環(huán)境中的工業(yè)電路分離不完善;
———非屏蔽的電源電纜和控制電纜與信號(hào)電纜和通信電纜在結(jié)構(gòu)上分離。
工廠和發(fā)電廠的控制室或終端室可作這類環(huán)境的代表。
5.3 第3級(jí):典型的工業(yè)環(huán)境設(shè)施具有下列特性:
———僅采用繼電器(無接觸器)切換的電源和控制電路中,對(duì)電快速瞬變脈沖群無抑制;
———工業(yè)線路與同較高嚴(yán)酷等級(jí)環(huán)境有關(guān)的其他線路分離不完善;
———電源、控制、信號(hào)和通信線路采用專用電纜;
———電源、控制、信號(hào)和通信電纜之間的分離不完善;
———存在由電纜托架(同保護(hù)接地系統(tǒng)相連)中的導(dǎo)電管道、接地導(dǎo)體和接地網(wǎng)提供的接地系統(tǒng)。
工業(yè)過程設(shè)備的使用場(chǎng)所可作為這類環(huán)境的代表。
5.4 第4級(jí):嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境設(shè)施具有下列特性:
———由繼電器和接觸器切換的電源和控制線路中,對(duì)電快速瞬變脈沖群無抑制;
———嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境中的工業(yè)線路與較高嚴(yán)酷等級(jí)環(huán)境有關(guān)的其他線路不分離;
———電源、控制、信號(hào)和通信電纜之間不分離;
———控制和信號(hào)線共用多芯電纜。
未采取特定安裝措施的工業(yè)過程設(shè)備的戶外區(qū)域,發(fā)電廠,露天的高壓變電站的繼電器房和工作電壓達(dá)500kV 的氣體隔離的變電站(采用典型的安裝措施)等區(qū)域可作為這類環(huán)境的代表。
5.5 第X級(jí):需要加以分析的特殊環(huán)境
根據(jù)騷擾源與設(shè)備的電路、電纜、線路等電磁分離程度的優(yōu)劣,以及安裝質(zhì)量,可能需要采用高于或低于上述等級(jí)的環(huán)境等級(jí)。應(yīng)該指出,較高嚴(yán)酷等級(jí)的設(shè)備線路可以進(jìn)入嚴(yán)酷等級(jí)較低的環(huán)境。
6. 如何計(jì)劃脈沖群抗擾度試驗(yàn)內(nèi)容?
應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)計(jì)劃包括技術(shù)規(guī)范所規(guī)定的受試設(shè)備性能的檢驗(yàn)。
受試設(shè)備應(yīng)處于正常的工作狀態(tài)。
試驗(yàn)計(jì)劃應(yīng)該規(guī)定以下內(nèi)容:
———試驗(yàn)等級(jí);
———耦合模式(共模,現(xiàn)場(chǎng)或沒有適用的耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)可采用非對(duì)稱模式);
———試驗(yàn)電壓的極性(兩種極性均為需要進(jìn)行);
———每個(gè)端口的試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間(不能小于受試樣品運(yùn)行和反應(yīng)的時(shí)間,但不能小于1min,可選擇其他試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間)
———重復(fù)頻率;
———待試驗(yàn)的受試設(shè)備的端口;
———受試設(shè)備的典型工作條件;
———依次對(duì)受試設(shè)備各端口施加試驗(yàn)電壓;
———輔助設(shè)備;
7. 如何判定試驗(yàn)結(jié)果?
試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)依據(jù)受試設(shè)備的功能喪失或性能降級(jí)進(jìn)行分類。相關(guān)的性能水平由設(shè)備的制造商或試驗(yàn)的需求方確定,或由產(chǎn)品的制造商和購(gòu)買方雙方協(xié)商同意。建議按如下要求分類:
A. 在制造商、委托方或購(gòu)買方規(guī)定的限值內(nèi)性能正常
B. 功能或性能暫時(shí)喪失或降低,但在騷擾停止后能自行恢復(fù),不需要操作者干預(yù)
C. 功能或性能暫時(shí)喪失或降低,但需操作人員干預(yù)才能恢復(fù)
D. 因設(shè)備硬件或軟件損壞,或數(shù)據(jù)丟失而造成不能恢復(fù)的功能喪失或性能降低
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