静电放电可能造成的后果是:⑴通过直接放电,引起设备中半导体器件的损坏,从而造成设备的永久性失效。⑵由放电而引起的近场电磁场变化,造成设备的误动作。
b) 静电放电的模拟
下图为静电放电发生器基本线路和放电电流波形(对图中放电电流波形,可预见它含有极其丰富的谐波成分,加大了试验的严酷度)。
c) 试验的严酷度等级
试验严酷度等级有四级,对接触放电分别为2kV;4kV;6kV;8kV。对气隙放电分别为2kV;4kV;8kV;15kV。
五、 射频辐射电磁场抗扰度试验
射频辐射电磁场抗扰试验的国家标准为GB/T17626.3(等同于国际标准IEC61000-4-3)。 a) 试验目的
射频辐射的现象无所不在,如无线电台、电视台、移动无线电发射机及各种工业电磁辐射源,甚至荧光灯具在工作时都会产生电磁辐射。目前广泛使用的无线电对讲机、手机等,由于使用人员可能离设备很近,造成的干扰就特别强劲。
2英国和法国的电工技术研究所对移动电话场强研究后认为符合 E=(3.03P)/d 式中:E为场强,V/m;
p为移动电话功率,W;
d为移动电话天线至关心设备的距离,m。
此式反映在距离设备很近处使用功率较大的移动电话,会对设备造成很强的辐射电磁场干扰。
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b) 试验要求和严酷度等级
2试验的频率范围为80~1000MHz试验要用1kHz正弦波幅度调制,调制深度为80%。今后可能再加一项键控调频(欧共体已采用),频率为200Hz,占空比1:1。分别模拟语音及数
字通信900MHZ ENV50204。
六、 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 a) 试验目的
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.4(IEC61000-4-4)。
电路中机械开关对电感性负载的切换,通常会对同一电路中的其他电气和电子设备产生干扰。其特点是脉冲成群出现,脉冲重复频率较高,脉冲波形的上升时间短暂,但单个脉冲的能量较小,一般不会造成设备故障,但使设备产生误动作的情况经常可见。根据国外专家的研究,认为脉冲群试验是通过脉冲群对线路中半导体器件结电容的充电,当结电容上的能量积累到一定程度,便会引起线路(乃至设备)的误动作。
b) 脉冲群发生器
脉冲群发生器的基本线路和波形见下图。
c) 电容耦合夹
用于信号线、控制线的试验。试验时受试电缆放在耦合夹的上、下两块耦合板之间,耦合板本身尽可能合拢,以提供板与电缆之间的最大电容。夹的两端各有一个高压同轴接头,用最靠近试品这端的接头通过同轴电缆与发生器连接。另外,同轴接头的芯线与下层耦合板相连,同轴接头外壳与耦合夹底板相通,而耦合夹放在参考接地板上。这一结构表明,高压脉冲将通过耦合板与电缆间的分布电容进入受试电缆,而电缆收到的脉冲是相对参考接地板的,所以仍然是共模干扰。
明确脉冲性质很重要:首先,与试验方法有关。既然是共模干扰,就一定与参考接地板
有关,离开了参考接地板,干扰将加不到试品。其次,既然它是共模干扰试验,试验人员在处理干扰时,一定要用针对共模干扰的措施,否则将达不到预定效果。
当使用耦合夹做被试系统抗扰度试验时,耦合夹应放在参考接地板上,耦合夹到接地板边缘的最小尺寸为0.1m。同样,除位于耦合夹下方的接地板外,耦合夹与其它导电性结构间的最小距离是0.5m。
d) 试验的严酷度等级
试验等级分为1、2、3、4和X级。在电源线上试验时,分别取0.5kV(5kHz)、1kV(5kHz)、2kV(5kHz)、4kV(2.5kHz)及待定。在信号线、控制线上试验时,分别取0.25kV(5kHZ)、0.5kV(5kHz)、1kV(5kHz)、2kV(5kHz)及待定。
这里,电压为发生器储能电容上的电压,频率指脉冲群内单个脉冲的重复频率。严酷度等级的大体分类是:
1级:保护良好的环境(如计算机机房)。
2级:通常有保护的环境(如工厂中的计算机机房和控制室)。 3级:无保护环境下的设备(如公用电网、工厂、变电站)。
4级:有严重干扰的环境(如采用气体绝缘的开关或真空开关的变电站)。 试品选用哪一等级,由产品标准定。
七、 雷击浪涌抗扰度试验
雷击浪涌抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.5(等同于国际标准IEC61000-4-5)。
a) 试验目的
自然界的雷击可以在户外架空线上感应出浪涌电压和电流。此外,在电站或开关站中,大型开关切换瞬间,也会在供电线路上感应出大的浪涌电压和电流。这两种浪涌的共同特点是能量特别大(用能量作比较,静电为皮焦耳级,脉冲群为毫焦耳级,雷击浪涌则为几百焦耳级,是前两种干扰能量的百万倍),但波形较缓(微秒级,而静电与脉冲群是纳秒级,甚至亚纳秒级),重复频率低。
b) 浪涌发生器
⑴用于电源线路试验的综合波发生器
“综合波”是指波形参数由标准规定的电压波和电流波是在一个发生器中形成的(发生器输出端开路时,形成电压浪涌波;发生器输出端短路时,形成电流浪涌波)。发生器的线路和波形要求见下图: 对综合波发生器的基本要求: 开路输出电压(±10%):0.5kVP至4kVP 短路输出电流(±10%):0.25kAP至2kAP
发生器内阻:2Ω(这是联系开路电压波和短路电流波的关键) 可附加电阻10Ω或40Ω,以形成12Ω或42Ω的内阻 浪涌输出极性:正/负
浪涌移相范围:0°~360°(浪涌输出与电源同步时) 最大重复频率:至少每分钟1次
⑵用于通信线路试验的10/700μs浪涌波发生器 发生器线路和波形见下图:
对发生器的基本要求是: 开路电压波:10/700μs
开路输出电压(±10%):0.5kVP至4kVP
发生器内阻:40Ω 浪涌输出极性:正/负
c) 试验方法
由于浪涌试验的电压和电流波形相对较缓,因此对试验室的配置比较简单。对于电源线路上的试验,是通过耦合/去耦网络来完成的,下图为单相试验电路例,有差模和共模试验的要求。对通信线路,则与被试线路有关,不一一列出。
d) 试验的严酷度等级分为1、2、3、4和X级。电源线差模试验的1级参数
未给,其余各级分别为0.5kV、1kV、2kV及待定。电源线共模试验的各级参数为0.5kV、1kV、2kV、4kV及待定。
试验的严酷度等级取决于环境(遭受浪涌可能性的环境)及安装条件,大体分类是: 1级:较好保护的环境,如工厂或电站的控制室。 2级:有一定保护的环境,如无强干扰的工厂。
3级:普通的电磁骚扰环境,对设备未规定特殊安装要求,如普通安装的电缆网络,工业性的工作场所和变电所。
4级:受严重骚扰的环境,如民用架空线,未加保护的高压变电所。 X级:特殊级,由用户和制造商协商后确定。 具体产品选用哪一级,一般由产品标准定。
八、 由射频场感应所引起的传导骚扰抗扰度试验
由射频场感应所引起的传导骚扰抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.6(等同于国际标准IEC61000-4-6)。
a) 试验目的
在通常情况下,被干扰设备的尺寸要比干扰波的波长短得多,相形之下,设备引线(包括电源线及其架空线的延伸、通信线和接口电缆线等)的长度则可能达到干扰波的几个波长的长度(或更长)。这样,设备引线就变成被动天线,接受射频场的感应,变为传导骚扰侵入设备内部,最终以射频电压和电流形成的近场电磁场影响设备的工作。
b) 试验要求和严酷度要求
2试验的频率范围为150kHz~80MHz。当试品尺寸较小时,上限频率可扩展到230MHz。