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雷击浪涌抗扰度试验在电子设备中的测试设计

雷击发生时,当电子设备沿电源线或信号线传输时,强电流及其产生的电磁脉冲能够通过传导、感应、耦合等方式产生过电压,形成雷击浪涌。通常,闪电会感知暴露电源线上的高电压,这不仅会直接传输到设备,而且当电源线传导时,电磁感应的浪涌会与周围的信号线耦合。这种浪涌会对电子产品造成很大的损害,所以产品需要有一定的浪涌抗干扰能力。

一、概念

雷击浪涌抗扰度主要考察电气和电子设备对开关和雷电瞬变过电压引起的单极浪涌(冲击)抗扰程度。


二、试验目的

建立一个共同的基准来评估电气和电子设备在浪涌中的性能。通常,实验室测试是模拟雷击干扰对设备的影响。浪涌是电流或电压沿电源线或信号线传播的快速升降。


1.电力系统开关瞬态:

(1)与开关器件(如晶闸管)相关的谐振现象;

(2)局部开关动作或负载变化较小的配电系统;

(3)电力系统的主要切换骚扰,如电容器的切换;

(4)设备组合对接地系统短路、电弧故障等各种系统故障。


2.雷电的瞬态:

(1)直击雷,它击中外部电路,注入的大电流通过接地电阻或外部电路阻抗而产生的电压;

(2)附近耦合到设备组合接地系统的公共路径时,附近直接对地放电的雷电电流产生感应电压;

(3)间接雷(即云层之间或云层中的雷击或附近物体的雷击产生的电磁场)在建筑物内和外导体上产生感应电压和电流。


3.雷电等级划分


国产电磁兼容仪器设备


●LPZ0A区域:该区域内的所有物体都可能遭到直接雷击,导致所有雷电电流;区域内的电磁场强度没有衰减。

●LPZ0B区域:区域内的物体不能被与所选滚球半径相对应的雷电电流直接雷击,但区域内的电磁场强度没有衰减。

●LPZ1区:本区所有物体不能直接雷击,流经各种导体的电流比例不能直接雷击LPZ0B面积较小;根据屏蔽措施,该区域的电磁场强度可能会衰减。

●LPZ2后续防雷区:当需要进一步降低电流和电磁场强度时,应增加后续防雷区,后续防雷区的要求应根据需要保护的环境区域选择。


三、试验配置

1.组合波发生器,耦合/解耦网络等辅助设备。

2.组合波发生器分为10/700μs和1.2/50μs两种,对应不同的端口类型。


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3.分类

浪涌抗扰度试验分为:

(1)浪涌电压抗扰试验(开路电压)

(2)浪涌电流抗扰试验(短路电流)

注:浪涌(Surge)抗干扰试验模拟间接雷击,不考虑直接雷击或直接雷击EUT绝缘能力耐高压试验。


四、具体测试波形

1.1.2/50μs波形介绍

1)组合波发生器的电路原理图


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2)具体波形图


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2.10/70μs波形介绍

1)组合波发生器的电路原理图


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2)具体波形图


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3.两种浪涌信号的适用范围:

(1)建议使用10/7000通信网络和长距离信号电路端口μs冲击波。常见的电子设备,如常见的电子设备,如RJ45,RS232,XDSL,RS485,安全摄像头等。

(2)建议使用1个交直流电源端口和短距离信号电路端口.2/50μs冲击波。常见的电子设备,如常见的电子设备,如LED照明设备、基站等。


五、常用设备端口抗浪能力试验

1.防雷区域细分图


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2.各接口推荐防护等级


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以上就是个人对雷击浪涌抗扰度标准的解读,希望能加深大家对标准的理解,同时也有助于设计和整改。


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