原標題：一文解析IEC61000-4-5標準浪涌抗擾度試驗

一、標準概述

• 標準名稱：IEC 61000-4-5（等效于GB/T 17626.5），全稱為《電磁兼容 試驗和測量技術 浪涌（沖擊）抗擾度試驗》。

• 目的：評估電子設備在遭受雷擊、電力系統切換等產生的浪涌電壓和電流時的抗干擾能力，確保設備在復雜電磁環境中穩定運行。

二、浪涌產生原因

1. 雷電活動：直接雷擊或感應雷擊在電力線、電話線等導體上產生高電壓和大電流。

2. 電力系統故障：短路、斷路、過載等故障導致電壓和電流突變。

3. 開關操作：電器設備開關操作（如電動機啟動、電源切換）引發電流突變。

4. 感性負載啟動：電動機、變壓器等感性負載啟動時產生感應電動勢。

5. 電磁干擾：無線電發射塔、手機基站等電磁輻射源對電力系統產生干擾。

三、試驗等級與參數

• 試驗等級：根據浪涌電壓和電流的幅值劃分，通常分為1級（0.5 kV）、2級（1 kV）、3級（2 kV）、4級（4 kV）和X級（特殊等級）。

• 波形參數：

• 電源線路：采用1.2/50 μs（電壓波）和8/20 μs（電流波）的組合波。

• 通信線路：采用10/700 μs的浪涌電壓波。

四、試驗設備

1. 浪涌發生器：

• 開路峰值輸出電壓：0.5 kV～4 kV。

• 短路峰值輸出電流：0.25 kA～4 kA。

• 輸出極性：正/負。

• 移相范圍：0°～360°。

• 最大重復頻率：至少每分鐘1次。

• 電源線路試驗：提供1.2/50 μs電壓波和8/20 μs電流波。

• 通信線路試驗：提供10/700 μs電壓波。

• 性能要求：

2. 耦合/去耦網絡（CDN）：

• 用于將浪涌信號耦合到被測設備（EUT）的電源線或信號線上，同時防止對其他設備造成干擾。

五、試驗方法

1. 試驗前準備：

• 按照制造商要求加裝接地保護措施。

• 檢查試驗設備和EUT的連接是否正確。

2. 試驗步驟：

• 將浪涌發生器通過CDN連接到EUT的通信線。

• 施加正、負極性浪涌電壓各5次，試驗電壓同樣從低到高逐漸升高。

• 將浪涌發生器通過CDN連接到EUT的電源線。

• 施加正、負極性浪涌電壓各5次，每次浪涌之間間隔至少1分鐘。

• 試驗電壓從低到高逐漸升高，避免EUT因伏安非線性特性出現假象。

• 電源線路試驗：

• 通信線路試驗：

3. 試驗后檢查：

• 檢查EUT的功能和性能是否恢復正常。

• 記錄試驗過程中的異常現象和損壞情況。

六、注意事項

1. 試驗速率：每分鐘不超過1次，避免因重復率過高導致EUT損壞。

2. 試驗電壓：不得超過產品標準規定的最大值，以免造成不必要的損壞。

3. 環境條件：試驗應在標準環境條件下進行，溫度15℃～35℃，濕度30%～65%，氣壓86 kPa～106 kPa。

4. 安全措施：試驗人員應佩戴防護裝備，避免直接接觸高壓電路。

七、試驗結果評估

• 性能正常：EUT在試驗中和試驗后均能正常工作，性能指標符合制造商規定。

• 暫時喪失或降低：EUT在試驗中功能或性能暫時喪失或降低，但在騷擾停止后能自行恢復，無需操作者干預。

• 不可恢復：EUT因硬件或軟件損壞，或數據丟失導致功能或性能永久喪失或降低。

八、應用領域

• 電力系統：評估電力設備在雷擊和開關操作下的抗干擾能力。

• 通信設備：確保通信線路在浪涌沖擊下的可靠性。

• 汽車電子：保障汽車電子設備在點火系統產生的高能量脈沖下的穩定性。

• 家用電器：提高家用電器在電網波動和雷擊下的抗干擾能力。

九、標準意義

• 統一基準：為電子設備制造商提供了一個統一的測試框架，確保產品在全球市場上的電磁兼容性。

• 提高可靠性：通過模擬實際環境中的浪涌干擾，幫助制造商改進產品設計，提高設備的抗干擾能力。

• 保障安全：減少因浪涌干擾導致的設備損壞和數據丟失，保障用戶的使用安全和設備的長期可靠性。

總結

IEC 61000-4-5標準通過模擬雷擊和電力系統切換等產生的浪涌干擾，評估電子設備的抗干擾能力。該標準為設備制造商提供了一個統一的測試框架，有助于提高產品的電磁兼容性和可靠性，確保設備在復雜電磁環境中穩定運行。