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雷擊浪涌抗擾度試驗耦合去耦網絡作用及參數設計

更新時間:2024-07-09      點擊次數:513

雷擊浪涌抗擾度試驗目的
雷擊浪涌抗擾度試驗目的是建立一個共同的基準,以評價電氣和電子設備在遭受浪涌(沖擊)時的性能。浪涌(沖擊)抗擾度試驗所采用的國家標準為:GB/T17626.5-2008《電磁兼容 試驗和測量技術 浪涌(沖擊)抗擾度試驗》它等同于國際標準:IEC61000-4-5:2005,標準中描述了兩種不同的波形發生器,一種是(電壓波形:1.2/50us,電流波形:8/20us)組合波發生器,另一種是符合國際電信聯盟委員會的要求(電壓波形:10/700us,電流波形:5/320us)組合波發生器。
為了真實模擬設備在實際運行中可能遇到的雷擊或開關切除瞬變造成的電壓或電流浪涌,評價電子電氣設備對雷擊浪涌的抗擾度水平,標準要求受試設備(EUT)要在規定的帶電(DC或AC供電電源)工作狀態下,用能產生1.2/50μs開路電壓波和8/20μs短路電流波的組合波信號發生器(雷擊浪涌發生器)進行雷擊浪涌抗擾度試驗,以檢驗設備在實際運行過程中的抗干擾能力。

雷擊浪涌抗擾度試驗耦合去耦網絡作用及參數設計

雷擊浪涌抗擾度試驗波形

雷擊浪涌抗擾度試驗耦合去耦網絡作用
耦合網絡的作用是將組合波發生器(雷擊浪涌發生器)的浪涌信號傳送到EUT上,限制從電源線流入組合波發生器的電流對發生器本體造成破壞,減小對浪涌波形的影響。去耦網絡的作用是為浪涌波提供足夠的去耦阻抗,避免浪涌竄入電網對由同一電源供電的非受試設備產生不利影響。此外,連接到同一電源的其他設備可能含有防雷器件,在不使用去耦網絡的情況下,非受試設備上防雷器件會阻止EUT上浪涌的施加及影響浪涌試驗結果。
耦合/去耦網絡(CDN)的結構和電路參數的設計
耦合去耦網絡參數設計需考慮到功能的實現和參數的優化研究。
1、耦合網絡
一般浪涌信號耦合到EUT上的方式有電容耦合和氣體放電管耦合,其中后者對組合波發生器的輸出波形影響較明顯,故前者較常見。若選用小的耦合電容值,則電源側殘余浪涌電壓較低,但產生沖擊電流的效率較低;若選用大的耦合電容值,則耦合到EUT效率較高,但殘余電壓較高。為兼顧輸出效率和殘余電壓問題,國家標準線—線耦合(差模方式)采用18μF的電容,線—地耦合(共模方式)采用9μF的電容[5,8,9]。低壓電網對地的源阻抗為12Ω,對于虛擬阻抗(定義為開路電壓峰值與短路電流峰值之比)為2Ω的組合波發生器,在進行線—地耦合時,要另外再串聯10Ω的附加電阻,以增加有效源阻抗。
2、去耦網絡
去耦網絡一般由去耦電感L和去耦電容C構成的LC低通濾波器組成。為線—地和線—線去耦網絡的等效電路圖,Rs、R′s為浪涌電源的源阻抗,線—地情況下Rs=12Ω,線—線情況下R′電路的電壓傳輸函數分別為:s=2Ω。
去耦網絡的參數選擇
去耦網絡中L、C參數的選擇與浪涌信號的頻率特性有關,IEC610002425:1995[7]及國家標準GB/T17626.521998[5]對去耦網絡的去耦性能規定“當受試設備沒有與去耦網絡連接時,在未加浪涌線路上的殘余浪涌電壓不應超過*大所施加電壓的15%",“當受試設備、供電網絡未與耦合/去耦網絡連接時,在去耦網絡電源輸入端上的殘余浪涌電壓不應超過所施加電壓的15%或電源電壓峰值的兩倍,兩者中取大者"。即標準要求去耦網絡對浪涌信號的衰減要≥16dB。

雷擊浪涌抗擾度試驗耦合去耦網絡作用及參數設計

CWG2500雷擊浪涌測試儀

雷擊浪涌發生器(又叫雷擊浪涌模擬器、雷擊浪涌測試儀、浪涌測試儀),主要是模擬感應雷對被檢驗設備比如機電及電子產品的干擾情況,以檢驗設備在實際運行過程中的抗干擾能力。其設計標準為IEC61000-4-5。

推薦型號:

雷擊/浪涌發生器

 CWG 520: 3x400V / 16A

 CWG 1500: 1.2/50 μs_8/20μs / 4.4kV

 CWG 2500: 1.2/50 μs_8/20μs / 4.4kV / 觸摸屏

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