
简介:电快速瞬变脉冲群( EFTB)抗扰度试验作为电磁兼容试验中的一个重要组成部分己经有20年的历史
内容:
自从国际上第一个电快速瞬变脉冲群抗扰度试验标准 IEC801-4 : 1984 颁布以来,受到了国际上的广泛注意,纳入众多的产品族和产品标准,成为一个重要的抗干扰测试手段。在我国,现行的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验标准是GB/T17626.4-1998 ,它对应于国际标准 IEC61000-4-4 : 1995 。
由于电快速瞬变脉冲群抗扰度试验是众多抗扰度试验中使用次数最多,同时也是比较难于通过的一个试验,所以这项试验也是试验人员、产品设计人员议论最多的一项试验。议论的重点是试验的重复性和可比性较差,往往是企业自己做的试验结果与试验站相距甚远,对此作者曾专门著文讨论这个问题,企业试验人员对此反映较好,认为对提高试验的准确性起到了积极作用。
作者近日通过对 IEC61000-4-4 标准草案( FDIS 文件)的阅读,对电快速瞬变脉冲群抗扰度试验有了更新的认识,觉得新标准草案对脉冲群波形的要求、对校验信号发生器的方法、对试验方法的细节都有了新的规定,作者认为标准草案的这些规定对规范试验,提高试验的可比性和重复性很有好处。今将标准草案阅读中发现的不同部分整理出来,并加上作者对它的一些评述,希望对企业人员理解标准和正确掌握试验方法能有所帮助。
1- 试验等级
打开 IEC61000-4-4 的 1995 年版标准,从及新的标准草案,新标准草案的严酷度要高于原先的标准,主要是试验频率有了变化,将原先的 2.5kHz 取消了,一律取 5kHz 和 100kHz 两种。因此,标准草案所规定的单位时间内的脉冲密集程度有了增加,这对设备试验的严酷程度是一种增加。
2- 试验设备
2.1 脉冲群发生器
在脉冲群发生器中,原标准与新的标准草案在发生器组成的主要元件上有一个明显区别:原标准讲的是火花气隙( spark gap );新的标准草案讲的是高电压开关( high voltage switch )。事实上,当代的脉冲群发生器里的脉冲形成器件,无一例外,都是采用高压电子开关。这一改变,对提高脉冲群发生器工作的稳定性,从及提高试验脉冲的频率起到了关键的作用。
在 IEC61000-4-4 : 1995 标准的附录 A 中,曾经有一段文字提到了采用火花气隙充当脉冲形成器件的弊病:
“由于火花气隙在低于 1kV 时的机械和电气上的不稳定,所以对低于 2kV 的试验电压要通过分压器来得到”。
“脉冲群冲单个脉冲的重复频率的实际值为 10kHz 到 1MHz ,然而广泛调查的结果表明,采用固定调节火花气隙的发生器难以再现这种相对较高的重复频率,因此标准规定了频率较低的、有代表性的专用脉冲”。
所以在脉冲群试验标准制定过程中,把脉冲频率定为 2.5kHz 和 5kHz 实在是有一点不得以而为之的味道。随着脉冲形成器件的更新,特别是高速高压电子开关的选用,把脉冲频率提高到 5kHz 和 100kHz 是理所当然的事情,使得脉冲群抗扰度试验更加切合实际的干扰情况。
2.2 脉冲群发生器的特性参数
与原标准相比,在标准草案中对发生器特性参数规定的最大不同表现为两点:其一,标准草案给出了两种不同负载条件下的输出电压范围, 1000 Ω负载的输出电压为 0.24kV ~ 3.8kV ; 50 Ω负载的输出电压为 0.125V ~ 2kV 。其二,标准草案将在 50 Ω负载上的每个 2kV 脉冲提供的能量为 4mJ 取消了,代之以脉冲发生器性能的可比性
脉冲的重复频率提高并不会造成对受试设备注入能量的增加,这是因为重复频率自 5kHz 提高到 100kHz (频率提高了 20 倍),但脉冲群的持续时间却从 15ms 缩减到 0.75ms (持续时间缩减到原来的二十分之一),因此注入受试设备的脉冲总量没变(仍为 75 个),注入受试设备的干扰能量也就没变,只是单位时间内的脉冲密集程度有了增加。考虑到国外专家对脉冲群试验的故障机理解释为是干扰脉冲对线路结电容的充电,脉冲频率越高,单位时间内的脉冲个数越多,对结电容的电荷积累也越快,越容易达到线路出错的阈限。因此,新的标准草案把测试频率提高,其本质上也是将试验的严酷程度有所提高。
2.3 发生器性能校验
对发生器的性能必须进行校验,以便对所有参与做试验的试验发生器的性能建立一个共同依据。校验可采用下列步骤:
在试验发生器的输出端依次分别接入 50 Ω和 1k Ω的同轴衰减器,并用示波器加以监测。监测用示波器的- 3dB 带宽,以及体现试验发生器负载的 50 Ω和 1k Ω的同轴衰减器的频率响应要求达到 400MHz 以上。其中 50 Ω是试验发生器的匹配负载; 1k Ω试验负载则体现了发生器的一个复合负载。不同的试验发生器只有在两种极端的负载条件下拥有相同特性,才能保证在实际的抗扰度试验中有相互可比的试验结果。
校验中要测量单个脉冲的上升时间、持续时间和重复频率;以及脉冲群的持续时间和重复周期,详细记录在案。
(文章系转载,来源于百检平台)
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