【4】-02电磁兼容试验.ppt
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1、第4章 电磁兼容试验刘刘 洋洋应用物理教研室应用物理教研室1 4.1 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 由于用电器受到干扰,可能导致用电器产由于用电器受到干扰,可能导致用电器产生性能下降或失灵的现象。为评定产品对生性能下降或失灵的现象。为评定产品对这类电快速瞬变脉冲群抗扰度的水平,一这类电快速瞬变脉冲群抗扰度的水平,一般需进行般需进行电快速瞬变脉冲群电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。抗扰度试验。2 4.1.1 试验等级试验等级3n n试验等级的选择试验等级的选择试验等级的选择试验等级的选择第第第第1 1级:具有良好保护的环境级:具有良好保护的环境级:具有良好保护的环境级:具有良好
2、保护的环境 第第第第2 2级:受保护的环境级:受保护的环境级:受保护的环境级:受保护的环境第第第第3 3级:典型的工业环境级:典型的工业环境级:典型的工业环境级:典型的工业环境第第第第4 4级:严酷的工业环境级:严酷的工业环境级:严酷的工业环境级:严酷的工业环境第第第第5 5级:需要加以分析的特殊环境级:需要加以分析的特殊环境级:需要加以分析的特殊环境级:需要加以分析的特殊环境4.1.2 试验方法试验方法实际出现的脉冲群现象中,其单个脉冲的重复频率实际出现的脉冲群现象中,其单个脉冲的重复频率实际出现的脉冲群现象中,其单个脉冲的重复频率实际出现的脉冲群现象中,其单个脉冲的重复频率为为为为l0kH
3、zl0kHzlMHzlMHz。在实际的试验中,往往利用较低在实际的试验中,往往利用较低在实际的试验中,往往利用较低在实际的试验中,往往利用较低的重复频率来代替实际的脉冲群,实践证明,这些的重复频率来代替实际的脉冲群,实践证明,这些的重复频率来代替实际的脉冲群,实践证明,这些的重复频率来代替实际的脉冲群,实践证明,这些试验基本上能够达到试验目的。试验基本上能够达到试验目的。试验基本上能够达到试验目的。试验基本上能够达到试验目的。4n n电快速瞬变脉冲群发生器特性参数电快速瞬变脉冲群发生器特性参数电快速瞬变脉冲群发生器特性参数电快速瞬变脉冲群发生器特性参数(接接接接5050负载负载负载负载)(1)
4、(1)极性:正、负极性;极性:正、负极性;极性:正、负极性;极性:正、负极性;(2)(2)与供电电源电压异步;与供电电源电压异步;与供电电源电压异步;与供电电源电压异步;(3)(3)脉冲群持续时间脉冲群持续时间脉冲群持续时间脉冲群持续时间15(1+20%)ms15(1+20%)ms;(4)(4)脉冲群周期脉冲群周期脉冲群周期脉冲群周期300(120%)ms300(120%)ms;(5)(5)脉冲重复频率:开路输出电压为脉冲重复频率:开路输出电压为脉冲重复频率:开路输出电压为脉冲重复频率:开路输出电压为0.25kV0.25kV,5kV5kV,1kV1kV和和和和2kV2kV时为时为时为时为5(1
5、20%)kHz5(120%)kHz,开路输出电压为,开路输出电压为,开路输出电压为,开路输出电压为4kV4kV时为时为时为时为2.5(120%)kHz2.5(120%)kHz;(6)(6)单个脉冲的上升时间单个脉冲的上升时间单个脉冲的上升时间单个脉冲的上升时间5(130%)ns5(130%)ns;5EFT波形参数波形参数6 (7)(7)脉冲持续时间脉冲持续时间脉冲持续时间脉冲持续时间(半峰值半峰值半峰值半峰值)为为为为50(130%)ns50(130%)ns;(8)(8)开路输出电压范围:开路输出电压范围:开路输出电压范围:开路输出电压范围:0.25kV(1-10%)0.25kV(1-10%)
6、4kV(4kV(+10%)+10%)。n n快速瞬变脉冲群发生器特性的校验快速瞬变脉冲群发生器特性的校验 由于各种类型发生器的特性具有分散性,因而可由于各种类型发生器的特性具有分散性,因而可由于各种类型发生器的特性具有分散性,因而可由于各种类型发生器的特性具有分散性,因而可能出现试验结果的不确定性,这样就需要有一个能出现试验结果的不确定性,这样就需要有一个能出现试验结果的不确定性,这样就需要有一个能出现试验结果的不确定性,这样就需要有一个标准化的校验和试验程序标准化的校验和试验程序标准化的校验和试验程序标准化的校验和试验程序。为了能够比较由不同。为了能够比较由不同。为了能够比较由不同。为了能够
7、比较由不同的试验发生器所得出的试验结果,应校验试验发的试验发生器所得出的试验结果,应校验试验发的试验发生器所得出的试验结果,应校验试验发的试验发生器所得出的试验结果,应校验试验发生器的特性。生器的特性。生器的特性。生器的特性。7n n试验配置试验配置试验配置试验配置 电快速瞬变脉冲群试验有在电快速瞬变脉冲群试验有在电快速瞬变脉冲群试验有在电快速瞬变脉冲群试验有在实验室实验室实验室实验室进行型式试验进行型式试验进行型式试验进行型式试验和在设备安装条件下的和在设备安装条件下的和在设备安装条件下的和在设备安装条件下的现场试验现场试验现场试验现场试验两种,必要的设两种,必要的设两种,必要的设两种,必要
8、的设备包括:备包括:备包括:备包括:接地参考平台、耦合装置接地参考平台、耦合装置接地参考平台、耦合装置接地参考平台、耦合装置(耦合网络和耦合夹耦合网络和耦合夹耦合网络和耦合夹耦合网络和耦合夹)、去耦网络和试验发生器去耦网络和试验发生器去耦网络和试验发生器去耦网络和试验发生器等。等。等。等。对于设备的供电电源端口,一般采用耦合对于设备的供电电源端口,一般采用耦合对于设备的供电电源端口,一般采用耦合对于设备的供电电源端口,一般采用耦合/去耦网去耦网去耦网去耦网络来施加试验电压。对于接地的机柜,机柜上测络来施加试验电压。对于接地的机柜,机柜上测络来施加试验电压。对于接地的机柜,机柜上测络来施加试验电
9、压。对于接地的机柜,机柜上测试点应为保护接地导体的终端,试点应为保护接地导体的终端,试点应为保护接地导体的终端,试点应为保护接地导体的终端,8 试验电压直接耦合到交试验电压直接耦合到交试验电压直接耦合到交试验电压直接耦合到交/直流电源端口的试验配置直流电源端口的试验配置直流电源端口的试验配置直流电源端口的试验配置采用耦合采用耦合采用耦合采用耦合/去耦合网络和容性耦合夹。去耦合网络和容性耦合夹。去耦合网络和容性耦合夹。去耦合网络和容性耦合夹。耦合耦合耦合耦合/去耦合网络主要用于电源端口试验,它一般去耦合网络主要用于电源端口试验,它一般去耦合网络主要用于电源端口试验,它一般去耦合网络主要用于电源端
10、口试验,它一般安装于群脉冲发生器内;容性耦合夹主要用于安装于群脉冲发生器内;容性耦合夹主要用于安装于群脉冲发生器内;容性耦合夹主要用于安装于群脉冲发生器内;容性耦合夹主要用于I/OI/O端口和通信端口试验。端口和通信端口试验。端口和通信端口试验。端口和通信端口试验。如果线路中的电流超过耦合如果线路中的电流超过耦合如果线路中的电流超过耦合如果线路中的电流超过耦合/去耦网络规定的电流去耦网络规定的电流去耦网络规定的电流去耦网络规定的电流容量,这时采用安装后的实验方法,通过一个容量,这时采用安装后的实验方法,通过一个容量,这时采用安装后的实验方法,通过一个容量,这时采用安装后的实验方法,通过一个33
11、nF33nF的耦合电容,将试验电压施加到设备电源端的耦合电容,将试验电压施加到设备电源端的耦合电容,将试验电压施加到设备电源端的耦合电容,将试验电压施加到设备电源端口上。对于口上。对于口上。对于口上。对于I/OI/O端口和通信端口通过端口和通信端口通过端口和通信端口通过端口和通信端口通过容性耦合夹容性耦合夹容性耦合夹容性耦合夹来施加试验电压。来施加试验电压。来施加试验电压。来施加试验电压。910n n在实验室进行试验的标准环境条件在实验室进行试验的标准环境条件 (1)(1)接地平面接地平面接地平面接地平面的最小尺寸为的最小尺寸为的最小尺寸为的最小尺寸为1m1m1m1m,其各边应至,其各边应至,
12、其各边应至,其各边应至少比受试设备大少比受试设备大少比受试设备大少比受试设备大0.1m0.1m,接地参考平面与保护地相,接地参考平面与保护地相,接地参考平面与保护地相,接地参考平面与保护地相连;连;连;连;(2)(2)接地参考平面应使用厚度不小于接地参考平面应使用厚度不小于接地参考平面应使用厚度不小于接地参考平面应使用厚度不小于0.25mm0.25mm的铜的铜的铜的铜板和铝板,如果用其他金属材料则厚度要求不小板和铝板,如果用其他金属材料则厚度要求不小板和铝板,如果用其他金属材料则厚度要求不小板和铝板,如果用其他金属材料则厚度要求不小于于于于0.65mm0.65mm;(3)(3)落地式设备与接地
13、参考平面的绝缘支座的厚度落地式设备与接地参考平面的绝缘支座的厚度落地式设备与接地参考平面的绝缘支座的厚度落地式设备与接地参考平面的绝缘支座的厚度为为为为0.1m0.1m,台式设备应位于接地参考平面上方,台式设备应位于接地参考平面上方,台式设备应位于接地参考平面上方,台式设备应位于接地参考平面上方0.8m0.8m处,除此以外,两种设备的试验配置相同;处,除此以外,两种设备的试验配置相同;处,除此以外,两种设备的试验配置相同;处,除此以外,两种设备的试验配置相同;(4)(4)受试设备按正常要求放置和连接。除参考平面受试设备按正常要求放置和连接。除参考平面受试设备按正常要求放置和连接。除参考平面受试
14、设备按正常要求放置和连接。除参考平面外,受试设备与其他任何导电结构之间距离应大外,受试设备与其他任何导电结构之间距离应大外,受试设备与其他任何导电结构之间距离应大外,受试设备与其他任何导电结构之间距离应大于于于于0.5m0.5m;11 (5)(5)使用耦合夹耦合时,除了接地参考平面之外,使用耦合夹耦合时,除了接地参考平面之外,使用耦合夹耦合时,除了接地参考平面之外,使用耦合夹耦合时,除了接地参考平面之外,耦合板与其他所有导电器件之间距离不小于耦合板与其他所有导电器件之间距离不小于耦合板与其他所有导电器件之间距离不小于耦合板与其他所有导电器件之间距离不小于0.5m0.5m;(6)(6)受试设备应
15、严格按照产品技术要求规范接地,受试设备应严格按照产品技术要求规范接地,受试设备应严格按照产品技术要求规范接地,受试设备应严格按照产品技术要求规范接地,不多加接地;不多加接地;不多加接地;不多加接地;(7)(7)用耦合装置来施加试验电压。用耦合装置来施加试验电压。用耦合装置来施加试验电压。用耦合装置来施加试验电压。(8)(8)耦合装置和受试设备之间的信号线和电源线的耦合装置和受试设备之间的信号线和电源线的耦合装置和受试设备之间的信号线和电源线的耦合装置和受试设备之间的信号线和电源线的长度应不大于长度应不大于长度应不大于长度应不大于1m1m。124.1.3 试验实施试验实施n n试验计划试验计划试
16、验应根据试验计划进行,通常试验计划应包括:试验应根据试验计划进行,通常试验计划应包括:试验应根据试验计划进行,通常试验计划应包括:试验应根据试验计划进行,通常试验计划应包括:(1)(1)试验的类型;试验的类型;试验的类型;试验的类型;(2)(2)试验等级;试验等级;试验等级;试验等级;(3)(3)试验电压极性;试验电压极性;试验电压极性;试验电压极性;(4)(4)发生器内部激励或外部激励;发生器内部激励或外部激励;发生器内部激励或外部激励;发生器内部激励或外部激励;(5)(5)每种状态试验持续时间不小于每种状态试验持续时间不小于每种状态试验持续时间不小于每种状态试验持续时间不小于1min1mi
17、n;(6)(6)施加试验电压次数;施加试验电压次数;施加试验电压次数;施加试验电压次数;(7)(7)受试设备端口;受试设备端口;受试设备端口;受试设备端口;13 (8)(8)受试设备的典型工作条件等。受试设备的典型工作条件等。受试设备的典型工作条件等。受试设备的典型工作条件等。n n把试验电压耦合到受试设备把试验电压耦合到受试设备把试验电压耦合到受试设备把试验电压耦合到受试设备 试验电压应施加在受试设备下列不同类型试验电压应施加在受试设备下列不同类型试验电压应施加在受试设备下列不同类型试验电压应施加在受试设备下列不同类型 的线路或端口上:的线路或端口上:的线路或端口上:的线路或端口上:(1)(
18、1)供电电源端口供电电源端口供电电源端口供电电源端口 (2)I/O(2)I/O端口和通信端口端口和通信端口端口和通信端口端口和通信端口 (3)(3)机柜的接地线机柜的接地线机柜的接地线机柜的接地线 n n对供电电源端子和保护接地端子的试验对供电电源端子和保护接地端子的试验对供电电源端子和保护接地端子的试验对供电电源端子和保护接地端子的试验n n对对对对I/OI/O和通信端口的试验和通信端口的试验和通信端口的试验和通信端口的试验 14n n试验结果试验结果 由于受试设备和系统种类繁多,差异很大,由于受试设备和系统种类繁多,差异很大,使得确定试验对系统和设备的影响的任务使得确定试验对系统和设备的影
19、响的任务变得比较困难。在有关专业变得比较困难。在有关专业标准化技术委标准化技术委员会或产品技术规范员会或产品技术规范没有给出不同的技术没有给出不同的技术要求时,试验结果应按受试设备的工作情要求时,试验结果应按受试设备的工作情况和技术规范进行如下况和技术规范进行如下分类分类:15 (1)在技术规范内性能正常;在技术规范内性能正常;(2)功能或性能暂时降低或丧失,但能功能或性能暂时降低或丧失,但能自行恢复;自行恢复;(3)功能或性能暂时降低或丧失,但需功能或性能暂时降低或丧失,但需操作者干预或系统复位;操作者干预或系统复位;(4)因设备因设备(元件元件)或软件损坏或数据丢或软件损坏或数据丢失而造成
20、不能自行恢复的功能降低或丧失。失而造成不能自行恢复的功能降低或丧失。验收试验时,应在专门的验收试验时,应在专门的产品标准中规定试产品标准中规定试验程序和对试验结果的说明验程序和对试验结果的说明。164.2 静电放电抗扰度试验静电放电抗扰度试验静电放电抗扰度试验是模拟操作人员或物体在接触静电放电抗扰度试验是模拟操作人员或物体在接触静电放电抗扰度试验是模拟操作人员或物体在接触静电放电抗扰度试验是模拟操作人员或物体在接触设备时的放电以及人或物体对邻近物体的放电,以设备时的放电以及人或物体对邻近物体的放电,以设备时的放电以及人或物体对邻近物体的放电,以设备时的放电以及人或物体对邻近物体的放电,以评估电
21、气和电子设备遭受静电放电时的性能。这评估电气和电子设备遭受静电放电时的性能。这评估电气和电子设备遭受静电放电时的性能。这评估电气和电子设备遭受静电放电时的性能。这里,前者是通过导体直接耦合,是里,前者是通过导体直接耦合,是里,前者是通过导体直接耦合,是里,前者是通过导体直接耦合,是接触放电接触放电接触放电接触放电;后者;后者;后者;后者则是通过则是通过则是通过则是通过空间辐射耦合空间辐射耦合空间辐射耦合空间辐射耦合,是空气放电。在试验中,是空气放电。在试验中,是空气放电。在试验中,是空气放电。在试验中,接触放电用放电枪电极直接对准被试物体的试验点接触放电用放电枪电极直接对准被试物体的试验点接触
22、放电用放电枪电极直接对准被试物体的试验点接触放电用放电枪电极直接对准被试物体的试验点实施放电,实施放电,实施放电,实施放电,174.2.1 试验等级试验等级n n试验等级试验等级试验等级试验等级 n n试验等级的选择试验等级的选择试验等级的选择试验等级的选择 试验等级应按照最贴近实际的安装和环境条件来试验等级应按照最贴近实际的安装和环境条件来试验等级应按照最贴近实际的安装和环境条件来试验等级应按照最贴近实际的安装和环境条件来选择,上表中提供了一个指导原则。选择,上表中提供了一个指导原则。选择,上表中提供了一个指导原则。选择,上表中提供了一个指导原则。18 n n一般来说,当考虑选择一个适用于特
23、殊环一般来说,当考虑选择一个适用于特殊环境的试验等级时,最关键的参数是境的试验等级时,最关键的参数是放电电放电电流的变化速率流的变化速率,它可通过充电电压,峰值,它可通过充电电压,峰值放电电流和上升时间的不同组合来获得。放电电流和上升时间的不同组合来获得。19n n从测量的角度出发,以实际环境中得到的从测量的角度出发,以实际环境中得到的静电电压作为抗扰度要求似乎是顺理成章静电电压作为抗扰度要求似乎是顺理成章的,但是,现已证明,能量转移同放电之的,但是,现已证明,能量转移同放电之前存在的静电电压的函数关系,远不如同前存在的静电电压的函数关系,远不如同放电电流的函数关系放电电流的函数关系明确。此外
24、,还发现明确。此外,还发现在较高的电压电平范围内,放电电流一般在较高的电压电平范围内,放电电流一般不与预放电电压成正比。不与预放电电压成正比。预放电电压与放电电流之间的非正比关系的预放电电压与放电电流之间的非正比关系的可能原因是:可能原因是:高压电荷的放电一般通过高压电荷的放电一般通过长电弧通道长电弧通道来实现,来实现,204.2.2 试验方法试验方法n n静电放电发生器静电放电发生器静电放电发生器静电放电发生器静电放电发生器的主要参数包括:静电放电发生器的主要参数包括:静电放电发生器的主要参数包括:静电放电发生器的主要参数包括:充电电阻充电电阻充电电阻充电电阻(R Rc c)50M50Ml0
25、0Ml00M 储能电容储能电容储能电容储能电容(C Cs s十十十十C Cd d)150pF10%150pF10%放电电阻放电电阻放电电阻放电电阻(R Rd)d)33010%33010%输出电压输出电压输出电压输出电压 接触放电接触放电接触放电接触放电8kV(8kV(标称值标称值标称值标称值)空气放电空气放电空气放电空气放电l5kV(l5kV(标称值标称值标称值标称值)输出电压示值的容许偏差输出电压示值的容许偏差输出电压示值的容许偏差输出电压示值的容许偏差 5%5%输出电压极性输出电压极性输出电压极性输出电压极性 正正正正/负极性负极性负极性负极性(可切换的可切换的可切换的可切换的)保持时间保
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- 02 电磁 兼容 试验
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