原标题：一文解析IEC61000-4-5标准浪涌抗扰度试验

一、标准概述

• 标准名称：IEC 61000-4-5（等效于GB/T 17626.5），全称为《电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验》。

• 目的：评估电子设备在遭受雷击、电力系统切换等产生的浪涌电压和电流时的抗干扰能力，确保设备在复杂电磁环境中稳定运行。

二、浪涌产生原因

1. 雷电活动：直接雷击或感应雷击在电力线、电话线等导体上产生高电压和大电流。

2. 电力系统故障：短路、断路、过载等故障导致电压和电流突变。

3. 开关操作：电器设备开关操作（如电动机启动、电源切换）引发电流突变。

4. 感性负载启动：电动机、变压器等感性负载启动时产生感应电动势。

5. 电磁干扰：无线电发射塔、手机基站等电磁辐射源对电力系统产生干扰。

三、试验等级与参数

• 试验等级：根据浪涌电压和电流的幅值划分，通常分为1级（0.5 kV）、2级（1 kV）、3级（2 kV）、4级（4 kV）和X级（特殊等级）。

• 波形参数：

• 电源线路：采用1.2/50 μs（电压波）和8/20 μs（电流波）的组合波。

• 通信线路：采用10/700 μs的浪涌电压波。

四、试验设备

1. 浪涌发生器：

• 开路峰值输出电压：0.5 kV～4 kV。

• 短路峰值输出电流：0.25 kA～4 kA。

• 输出极性：正/负。

• 移相范围：0°～360°。

• 最大重复频率：至少每分钟1次。

• 电源线路试验：提供1.2/50 μs电压波和8/20 μs电流波。

• 通信线路试验：提供10/700 μs电压波。

• 性能要求：

2. 耦合/去耦网络（CDN）：

• 用于将浪涌信号耦合到被测设备（EUT）的电源线或信号线上，同时防止对其他设备造成干扰。

五、试验方法

1. 试验前准备：

• 按照制造商要求加装接地保护措施。

• 检查试验设备和EUT的连接是否正确。

2. 试验步骤：

• 将浪涌发生器通过CDN连接到EUT的通信线。

• 施加正、负极性浪涌电压各5次，试验电压同样从低到高逐渐升高。

• 将浪涌发生器通过CDN连接到EUT的电源线。

• 施加正、负极性浪涌电压各5次，每次浪涌之间间隔至少1分钟。

• 试验电压从低到高逐渐升高，避免EUT因伏安非线性特性出现假象。

• 电源线路试验：

• 通信线路试验：

3. 试验后检查：

• 检查EUT的功能和性能是否恢复正常。

• 记录试验过程中的异常现象和损坏情况。

六、注意事项

1. 试验速率：每分钟不超过1次，避免因重复率过高导致EUT损坏。

2. 试验电压：不得超过产品标准规定的最大值，以免造成不必要的损坏。

3. 环境条件：试验应在标准环境条件下进行，温度15℃～35℃，湿度30%～65%，气压86 kPa～106 kPa。

4. 安全措施：试验人员应佩戴防护装备，避免直接接触高压电路。

七、试验结果评估

• 性能正常：EUT在试验中和试验后均能正常工作，性能指标符合制造商规定。

• 暂时丧失或降低：EUT在试验中功能或性能暂时丧失或降低，但在骚扰停止后能自行恢复，无需操作者干预。

• 不可恢复：EUT因硬件或软件损坏，或数据丢失导致功能或性能永久丧失或降低。

八、应用领域

• 电力系统：评估电力设备在雷击和开关操作下的抗干扰能力。

• 通信设备：确保通信线路在浪涌冲击下的可靠性。

• 汽车电子：保障汽车电子设备在点火系统产生的高能量脉冲下的稳定性。

• 家用电器：提高家用电器在电网波动和雷击下的抗干扰能力。

九、标准意义

• 统一基准：为电子设备制造商提供了一个统一的测试框架，确保产品在全球市场上的电磁兼容性。

• 提高可靠性：通过模拟实际环境中的浪涌干扰，帮助制造商改进产品设计，提高设备的抗干扰能力。

• 保障安全：减少因浪涌干扰导致的设备损坏和数据丢失，保障用户的使用安全和设备的长期可靠性。

总结

IEC 61000-4-5标准通过模拟雷击和电力系统切换等产生的浪涌干扰，评估电子设备的抗干扰能力。该标准为设备制造商提供了一个统一的测试框架，有助于提高产品的电磁兼容性和可靠性，确保设备在复杂电磁环境中稳定运行。