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浪涌（沖擊）抗擾度測試及校準方法探討！（二）
4.2 試驗過程要求
在根據(jù)被測設備對應的產(chǎn)品標準或產(chǎn)品類標準或通用標準進行試驗布置后，同時按照要求進行試驗配置，包括以下要求。
4.2.1 根據(jù)對應的標準確認試驗等級，如圖19所示。
圖19 試驗等級
4.2.2 浪涌次數(shù)
除非相關的產(chǎn)品標準有規(guī)定，針對每一個耦合路徑，施加在直流電源端和互連線上的浪涌脈沖次數(shù)應為正、負極性各5次;對于交流電源端口，應分別在0o、90o、180o、270o 相位施加正、負極性各5次的浪涌脈沖。
4.2.3 脈沖間隔時間
連續(xù)浪涌脈沖之間的間隔不能大于1分鐘，間隔小于1分鐘的浪涌測試具有更高的嚴酷度，其原因是過短時間內(nèi)的連續(xù)充電有可能導致被測設備承受的電壓累積以至于超過實際測試電壓等級。
4.2.4 被測設備要處于典型工作狀態(tài)
被測設備應在典型工作狀態(tài)下進行試驗，以模擬實際情況。
4.2.5 浪涌施加的端口
被測設備的電源端口輸入端、輸出端和信號端口均需要進行測試，但具體情況還要參照相關的產(chǎn)品標準。在有幾路相同線路的情況下，可能只需選擇一定數(shù)量的線路進行測量即可。而對于輸出端口的浪涌試驗，只推薦在浪涌可能通過該端口進入EUT的輸出端口(如,大功耗負載的切換)上進行。
當進行共模試驗時，每根線應逐一進行試驗，除非產(chǎn)品類標準給出了相應的其他要求。
由于被測設備可能裝有壓敏電阻或空氣放電管等浪涌保護器件，或被測設備本身原因造成的電壓-電流特性呈現(xiàn)非線性的狀態(tài)，因此，試驗等級需從低到高逐步增加直至達到其要求的試驗等級，受試設備在所有等級的試驗中均應能夠達到測試計劃或標準中規(guī)定的要求。
5 浪涌校準參數(shù)及校準配置圖
對于浪涌試驗設備，一般的做法是對其進行周期性的計量(一年)，并由第三方計量機構出具校準報告，只要校準報告中的各項參數(shù)符合標準要求，就可正常使用。
5.1 組合波發(fā)生器的校準參數(shù)
GB/T 17626.5-2019對于組合波發(fā)生器的輸出端參數(shù)有以下要求，見表1和表2。
|
開路電壓參數(shù)范圍 |
短路電流參數(shù)范圍 |
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1.2/50us KV |
10/700us KV |
1.2/50us KA |
10/700us A |
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0.45~0.55 |
0.45~0.55 |
0.225~0.275 |
11.25~13.75 |
|
0.9~1.1 |
0.9~1.1 |
0.45~0.55 |
22.5~27.5 |
|
1.8~2.2 |
1.8~2.2 |
0.9~1.1 |
45~55 |
|
3.6~4.4 |
3.6~4.4 |
1.8~2.2 |
90~110 |
表1 組合波發(fā)生器輸出端雷擊浪涌波形-開路電壓和短路電流幅值參數(shù)的允差范圍
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1.2/50us |
10/700us |
||
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參數(shù) |
波前時間 |
持續(xù)時間 |
波前時間 |
持續(xù)時間 |
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開路電壓 |
0.84μs~1.56μs |
40μs~60μs |
7μs~13μs |
560μs~840μs |
|
短路電流 |
6.4μs~9.6μs |
16μs~24μs |
4μs~6μs |
256μs~384μs |
表2組合波發(fā)生器輸出端雷擊浪涌波形-時間參數(shù)的允差范圍
5.2 電源端口耦合/去耦網(wǎng)絡的校準參數(shù)
為了比較不同耦合/去耦網(wǎng)絡對測試結果的影響，耦合/去耦網(wǎng)絡應定期校準。在耦合/去耦網(wǎng)絡的EUT端測得的波形參數(shù)取決于發(fā)生器，該波形參數(shù)只對被測的發(fā)生器和耦合/去耦網(wǎng)絡的特定組合有效。圖20~圖22適用于額定電流每線≤200A的交/直流電源端口的 CDN的校準。
圖20 耦合/去耦網(wǎng)絡的EUT端口的開路電壓峰值和短路電流峰值的關系
圖21 耦合/去耦網(wǎng)絡的EUT端口的電壓波形要求
圖22 耦合/去耦網(wǎng)絡的EUT端口的電流波形要求
5.3 互連線端口耦合/去耦網(wǎng)絡的校準參數(shù)
5.3.1 非屏蔽非對稱的互連線的耦合/去耦網(wǎng)絡校準，適用于浪涌波形(1.2/50us組合波)。
根據(jù)圖23，耦合/去耦網(wǎng)絡的EUT輸出端口的峰值、波前時間和脈沖持續(xù)時間應在耦合/去耦網(wǎng)絡的額定脈沖電壓和電流下進行測量。圖24為非屏蔽非對稱互連線的耦合/去耦網(wǎng)絡的EUT端口的浪涌波形要求。
圖23 非屏蔽非對稱互連線的耦合/去耦網(wǎng)絡的校準
圖24 非屏蔽非對稱互連線的耦合/去耦網(wǎng)絡的EUT端口的浪涌波形要求
5.3.2 非屏蔽對稱的互連線的耦合/去耦網(wǎng)絡校準，適用于浪涌波形(1.2/50us組合波)。
根據(jù)圖25，耦合/去耦網(wǎng)絡的EUT輸出端口的峰值、波前時間和脈沖持續(xù)時間應在耦合/去耦網(wǎng)絡的額定脈沖電壓和電流下進行測量。圖26為非屏蔽對稱互連線的耦合/去耦網(wǎng)絡的EUT端口的浪涌波形要求。
圖25 非屏蔽對稱互連線的耦合/去耦網(wǎng)絡的校準
圖26 非屏蔽對稱互連線的耦合/去耦網(wǎng)絡的EUT端口的浪涌波形要求
5.3.3 非屏蔽戶外對稱通信線的耦合/去耦網(wǎng)絡校準，適用于浪涌波形(10/700us組合波)。
需要測量開路情況下的脈沖電壓和短路情況下的脈沖電流的峰值、波前時間和脈沖持續(xù)時間，測量時脈沖要一次性施加到耦合對線上。同時為了測量EUT輸出端口的脈沖電壓和脈沖電流，去耦網(wǎng)絡的AE側的輸入應短接到 PE。圖27為非屏蔽戶外對稱通信線的耦合/去耦網(wǎng)絡的校準過程要求。圖28非屏蔽戶外對稱通信線的耦合/去耦網(wǎng)絡的EUT端口的浪涌波形要求。
圖27 非屏蔽戶外對稱通信線的 CDN的校準過程
圖28 非屏蔽戶外對稱通信線的 CDN的 EUT端口的浪涌波形要求
5.4 校準配置圖
綜合以上標準中對參數(shù)及波形的要求, 浪涌儀器的校驗必須具備進行電壓，電流和時間參數(shù)測量的功能。由于浪涌波形的上升沿時間需要達到0.1μs甚至0.01μs的精度，數(shù)字示波器帶寬就必須大于100MHz;同時浪涌測試的電壓等級多為kV級別，所以需要使用高壓探頭或差分探頭將高電壓變換為低電壓供示波器檢測用;具體校準示意圖見圖29和圖30。
圖29 開路電壓校準示意圖
圖30 短路電流校準示意圖
