EN6100044电快速瞬变脉冲群抗扰试验

1、EN61000-4-4电快速瞬变脉冲群抗扰性试验,电快速瞬变 和 脉冲群是什么,试验目的,电快速瞬变脉冲群抗扰性测试是将一系列电快速瞬变脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口,信号和控制线端口的试验. 目的在建立公共和可重现之基准,用来评估电气和电子设备供电端口,信号和控制端口当受到重复性电快速瞬变脉冲群干扰时的性能是否能符合国际标准法规,电快速瞬变脉冲群之物理现象说明,横跨于间隙间一系列或(连续性)非意图性之电压放电 经由电机开关(继电器)切换现象(感抗负载切换)所引起 电压多次高于供电电压,电快速瞬变脉冲群是于何处及如何发生,Burst Transient 产生之原因,Vs,Vs,L,L,C

2、s,Cs,Vs,Cs,L,I,T,开关关上,电流流向,I,开关开启瞬间产生火花ARC现象,开关完全off,VL: 被 Cs 限定,脉冲群(BURST)如何产生,电感负载储存能量 当继电器切断时储存于感抗负载之能量回授 火花放电引起一系列脉波 电能于内部被分散,电快速瞬变及脉冲群看起来像什么,Fast Transients / BurstCharacteristics 特性,Fast rise times:tr=5ns 30%, 上升时间(10%-90%) tp=50ns30% 脉波宽度 (50% - 50%间 ) Voltages up to 4kV Spectrum from 2kHz to

3、 25MHz 测试频谱范围,Single Pulse:单一脉波,U 代表试验电压,Fast Transients / BurstCharacteristics,2.5 or 5 kHz,100K 脉冲群频率依据测试电压有不同之测试频率 15ms/0.75ms 脉冲群持续时间 75个Pulse (pulse 0.2ms) 75个Pulse (pulse 0.01ms) 300ms 脉冲群周期,Pulse Packet,脉冲群,脉冲群持续时间,脉冲群周期,Typical Occurrence,当开关切换动作执行当下在接触点产生火花,CL,Zs,LL,RL,此开关切换状况下沿电源或信号或控制线产生脉

4、冲群,Typical Occurrence,从示波器观察当一个220V电机开关继电器切换动作时之测试结果-脉波群波形状况,Typical Occurrence,200ms/div,500V/div,Measurement result for the horn of a vehicle in a 12V supply network,Typical Occurrence,为何电快速瞬变脉冲群如此重要,Fast Transients,一般人对快速瞬变脉冲波认知不足 可对处理器计算机相关程序装置造成影响 会损害半导体 引起宽带传导及辐射干扰,发生之原因,开关切换期间,键盘按钮期间产生 断路开关 自

5、动开关切换期间 电机继电器 接触器,可能发生之场合,工业环境下 contactors, relays 接触器,继电器 long, high-current lines 长,高电流缆线 家用及办公室环境 light switches (manual and relays) 灯源开关(手动或继电器驱动) circuit breakers 断路器 In vehicles (cars, boats, etc.) 车用及船舶环境下 signalling horn 通讯装置 wipers (interval switching) 雨刷动作(间隔切换动作,EN61000-4-4 试验等级及条件,针对电源端口

6、之电快速脉冲群抗扰性测试布局,每一相线 ( L,N,PE ) 个别与接地端测试(包含PE,保护接地,1m,接地线须小于1m,接地线越短越好,EUT 放置位置最好离开产生器及其他导体至少50cm,10cm 高之 绝缘支架,针对待测物必须放在测桌情况下测时,桌高需为80cm,金属接地板:1mx1m,L,N,PE,AC/DC,L,针对信号端口之电快速脉冲群抗扰性测试布局,CDN 8014 耦合夹具,EUT,External Coupling,Vs,10cm 绝缘物,针对待测物必须放在侧桌情况下测时桌高需为80cm,50 ohm,连接产生器与耦合夹具测线长度必须1m 且需连至最靠近EUT端之耦合夹具接

7、头,NSG3025,信号端口,1m,连接到附属装置之信号线至少大于5m长达到非耦合目的,接地板1m x1m,AC in,Once at a time (Line to Ground ) Common model test,同一时间仅有一相线(线 对 地)-共模例如下图L1-Grounding,Vs,EUT,10cm 绝缘物体,L1,L2,L3,N,PE,Grounding,All together Common model test(共模测试,同一时间所有相线(all线 对 地)-共模例如下图L1,L2,L3,N,PE - Grounding,Vs,EUT,10cm 绝缘物体,L1,L2,L3

8、,N,PE,Grounding,快速瞬变脉冲波经由(CDN)耦合非耦合网络供电至EUT之供电端子,其他如信号线,控制线等则经由容抗式耦合夹具(capacitive coupling clamp)做测试,法规如何说到测试方式,Basic Standard(基础法规)并未详细说明如何将电快速瞬变脉冲群测试波经由CDN(耦合/非耦合网络)供电至EUT电源端口-法规只说明如何将测试波分别供入到火线(L),中性线(Neutral)及接地线(earth line) 但在Product Standard(产品标准)却有说明到 必须把所有相线(L+N+PE)同时对地做共模测试(Common mode test

9、) 最好之方式是无论如何差模及共模两者皆作测试,测试相关重点提示,1. 由于EFT/Burst为一高频测试,故必须安装金属接地参考板否则测值不正确 2. Basic Standard 基础法规说明到每一个极性测试至少要一分钟(1 minute) ,但在Products Standard (产品法规) 有加以修正测试时间例如: 2 minute,如何量测电快速瞬变脉冲群波,需使用到之量测校正设备: 1. TDS 需有高频频宽,取样数率快之数位储 存示波器 2. CAS 3025 Calibration set (内含50 及 1k 衰减器) 3. AutoCal 2.1 自动Burst校正量测软

10、件,EFT/Burst 波形取出方式,CAS 3025 Cal set - 50 ohm & 1K ohm,由于校正系统皆于50ohm 阻抗环境下量测故于示波器所得到之电压测值为设定值之半值,例如 量测波值设定为2KV 则于示波器得到之值为1KV,有何型号可提供,NSG 3025 Burst Generator + INA 6546 SHV plug (Burst out) for cable diameter 5.1mm + INA 6543 Mains plug adaptor + CDN 8014 IEC Coupling Clamp + * Win 3025 Windows softw

11、are package *如果是预算不足可拿掉 Win 3025 就成为手动操作模式,重要之附件,LE233 80cm SHV SHV cable NSG3025 to CDN 8014/8015,CDN 8014/ 8015 Capacitive Coupling Clamp 8015 with Interlock function,CAS 3025 Calibration set for Burst generator 观查输出测波用,Modula 6505 EFT/Burst Generator,MFR 6505 Modula Mainframe without MHC6550(w-La

12、n) + EFT 6501 Burst Generator to MFR6505 + Win Modula Software package + CDN 8014 IEC Coupling Clamp,如选择 CDN 8015 M CDNwith interlock function,Modula system 之重要附件,LE233 80cm SHV SHV cable NSG3025 to CDN 8014/8015,CDN 8014/ 8015 Capacitive Coupling Clamp 8015 with Interlock function,CAS 3025 Calibration set for Modula Burst generator,Modula 6505,NSG2050 system,NSG