幾種抗擾度試驗標準

4．4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(jiǎn)單。對于電源線(xiàn)上的試驗，都是通過(guò)耦合/去耦網(wǎng)絡(luò )來(lái)完成的。圖10給出了單相電路的試驗線(xiàn)路。對于通信線(xiàn)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(diǎn)：

●試驗前務(wù)必按照制造商的要求加接保護措施。

●試驗速率每分種1次，不宜太快，以便給保護器件有一個(gè)性能恢復的過(guò)程。事實(shí)上，自然界的雷擊現象和開(kāi)關(guān)站大型開(kāi)關(guān)的切換也不可能有非常高的重復率現象存在。

●試驗，一般正/負極性各做5次。

●試驗電壓要由低到高逐漸升高，避免試品由于伏安非線(xiàn)性特性出現的假象。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(lái)不必要的損壞。

4．5試驗的嚴酷度等級

各等級電源線(xiàn)路的試驗電壓值見(jiàn)表5。

表5嚴酷度等級

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(guò)500V，如工廠(chǎng)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(guò)1kV,如無(wú)強干擾的工廠(chǎng)；

3級一般性的電磁騷擾環(huán)境，無(wú)特殊安裝要求，浪涌不超過(guò)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級受?chē)乐仳}擾的環(huán)境，浪涌電壓可以達到4kV，如民用架空線(xiàn)，未加保護的高壓變電所等；

X級為特殊等級，應根據用戶(hù)的特殊要求，由制造商和用戶(hù)協(xié)商后確定。

4．6標準的評述

現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(lái)說(shuō)，強調的是做在線(xiàn)設備的抗浪涌性能試驗，由于線(xiàn)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(lái)，適用于做這個(gè)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)生器有輸出阻抗低和輸出能量大的特點(diǎn)。也就是說(shuō)，這是兩種截然不同的試驗，絕對不能混為一談。

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

5．1傳導騷擾的起因

在通常情況下，被干擾設備的尺寸要比干擾頻率的波長(cháng)短得多，而設備的引線(xiàn)（包括電源線(xiàn)、通信線(xiàn)和接口電纜等）的長(cháng)度則可能與干擾頻率的幾個(gè)波長(cháng)相當，這樣，這些引線(xiàn)就可以通過(guò)傳導方式（最終以射頻電壓和電流所形成的近場(chǎng)電磁騷擾在設備內部）對設備產(chǎn)生干擾。

5．2試驗目的

通過(guò)本標準所規定的試驗，評價(jià)電氣和電子設備對由射頻場(chǎng)感應所引起的傳導騷擾的抗擾度。

注：對沒(méi)有傳導電纜（如電源線(xiàn)、信號線(xiàn)或地線(xiàn)）的設備，不需要進(jìn)行此項試驗。

5．3模擬試驗

模擬試驗的頻率范圍為150kHz～80MHz。當試品尺寸較小時(shí)，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(jìn)行幅度調制，調幅深度為80％。

5．4試驗的嚴酷度等級

升等級的試驗電壓見(jiàn)表6。

表6嚴酷度等級

嚴酷度等級的分類(lèi)情況與IEC61000－4－3（GB/T17626.3）相同。

5．5基本試驗儀器

傳導騷擾的試驗儀器的組成框圖如圖11所示。

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

（2）功率放大器（取決于試驗方法及試驗的嚴酷度等級）。

圖10單相系統的試驗線(xiàn)路

（a）用于線(xiàn)與線(xiàn)之間的耦合，發(fā)生器輸出浮置

(b)用于線(xiàn)與線(xiàn)之間的耦合，發(fā)生器輸出接地

圖11傳導騷擾的試驗儀器

G1：RF發(fā)生器T1：可調衰減器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(kāi)關(guān)

（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(shí)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(dòng)測試系統。

5．6試驗方法

試驗一般可在屏蔽室內進(jìn)行。

干擾的注入方式有：耦合/去耦網(wǎng)絡(luò )（在作電源線(xiàn)試驗時(shí)常用，當信號線(xiàn)數目較少時(shí)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(shí)對試驗結果有良好的再現性；當頻率高于10MHz時(shí)，電磁耦合鉗比常規的電流鉗有較好的方向性，并且在輔助設備信號參考點(diǎn)與參考接地板之間不再要求有專(zhuān)門(mén)的阻抗，因此使用更方便）。

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

10V等級時(shí)，注入方式與功率放大器的關(guān)系見(jiàn)表7。

表710V等級時(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

6．1干擾的起因

電壓瞬時(shí)跌落、短時(shí)中斷是由電網(wǎng)、變電設施的故障或負荷突然出現大的變化所引起的。在某些情況下會(huì )出現兩次或更多次連續的跌落或中斷。電壓變化是由連接到電網(wǎng)的負荷連續變化引起的。

這些現象本質(zhì)上是隨機的，其特征表現為偏離額定電壓并持續一段時(shí)間。電壓瞬時(shí)跌落和短時(shí)中斷不總是突發(fā)的，因為與供電網(wǎng)絡(luò )相連的旋轉電機和保護元件有一定的反作用時(shí)間。如果大的電源網(wǎng)絡(luò )斷開(kāi)（一個(gè)工廠(chǎng)的局部或一個(gè)地區中的較大范圍），電壓將由于有很多旋轉電機連接到電網(wǎng)上使之逐步降低。因為這些旋轉電機短期內將作為發(fā)電機運行，并向電網(wǎng)輸送電力，這就產(chǎn)生了電壓漸變。

作為大多數數據處理設備，一般都有內置的斷電檢測裝置，以便在電源電壓恢復以后，設備按正確方式起動(dòng)。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，結果導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，由此造成了數據的丟失或改變。這樣，當電源電壓恢復的時(shí)候，這個(gè)數據處理設備就不能正確再起動(dòng)。

6．2試驗目的

IEC61000－4－11標準規定了不同類(lèi)型的試驗來(lái)模擬電壓的突變效應，以便建立一種評價(jià)電氣和電子設備在經(jīng)受這種變化時(shí)的抗擾性通用準則。其中對電壓漸變作為一種型式試驗，根據產(chǎn)品或有關(guān)標準的規定，用在特殊的和認為合理的情況下。

6．33個(gè)專(zhuān)門(mén)的術(shù)語(yǔ)

（1）電壓瞬時(shí)跌落指在電氣系統的某一點(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期后，又恢復正常。

（2）短時(shí)中斷指供電電壓消失一段時(shí)間，一般不超過(guò)1min。短時(shí)中斷可認為是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，變化的持續時(shí)間相對周期來(lái)說(shuō)，可長(cháng)可短。

6．4試驗的電壓等級

試驗的電壓等級分為兩種(見(jiàn)圖12和表8，表9)

表8電壓跌落和短時(shí)中斷的試驗等級

6.5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(shí)≤16A,其他輸出電壓

圖12 電壓漸變試驗例

圖13用電子開(kāi)關(guān)控制兩個(gè)獨立調壓器的結構方式圖

14用波形發(fā)生器和功率放大器構成試驗發(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(guò)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負載）；

相位：0°～360°（準確度為±10°）；

輸出阻抗呈電阻性，并應盡可能小。

實(shí)現上述功能的試驗儀器有兩種基本格式，分別見(jiàn)圖13和圖14所示。

圖13是一種價(jià)格相對比較便宜的試驗發(fā)生器形式，當兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)分斷時(shí)，便中斷輸出電壓（中斷時(shí)間可事前設定）；當兩個(gè)開(kāi)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(kāi)關(guān)可以由晶閘管或雙向晶閘管構成，控制線(xiàn)路通常做成在電壓過(guò)零處接通和電流過(guò)零處斷開(kāi)，所以這種線(xiàn)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(mǎn)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用。

圖14的這種發(fā)生器結構比較復雜，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定，也比較容易實(shí)現電壓漸變的試驗要求。

6．6試驗方法

根據選定的試驗等級及持續時(shí)間進(jìn)行試驗。試驗一般做3次，每次間隔時(shí)間為10s。

試驗在典型的工作狀態(tài)下進(jìn)行。

如果要規定電壓在特定角度上進(jìn)行切換，應優(yōu)先選擇45°，90°，135°，180°，225°，270°和315°。一般選0°或180°。

對于三相系統，一般是一相一相地進(jìn)行試驗。特殊情況下，要對三相同時(shí)做試驗，這時(shí)要求有3套試驗儀器同步進(jìn)行試驗。