关于群脉冲的相关知识.ppt

2023/2/24 1 概述及标准介绍 群脉冲的干扰性质：目的是为了考核电子设备对来自继电器，接触器等在切换电感性负载时在电源线，控制线和信号线上干扰的抗扰性。将这种有上升时间短，重复频率高，能量较低的特点的干扰量化而制定的标准。标准的出台：前身是国际电工委员会（IEC）第65技术委员会提出的IEC801-4：1988（第一版）工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 第4部分：电快速瞬变脉冲群要求由IEC第77技术委员会的77B分技术委员会制定。国家技术监督局于1998年12月批准1999年12月实施 2023/2/24 2 试验的等级 开路输出试验电压(10%)和脉冲的重复频率(20%)等级 在供电电源端口，保护接地(PE)在IO(输入输出)信号,数据和控制端口 电压峰值kV 重复频率kHz 电压峰值kV 重复频率kHz 1 0.5 5 0.25 5 2 1 5 0.5 5 3 2 5 1 5 4 4 2.5 2 5 X 特定 特定 特定 特定“X”是一个开放的等级，在专用设备技术规范中必须对这个级别加以规定 2023/2/24 3 第1级:具有良好保护的环境 -在被切换电源和控制线路中，电快速瞬变脉冲被全部抑制；-电源线（交流和直流）与来自属于较高严酷度等级的其他环境中的控制和测量线路分离；-电源电缆带有屏蔽层，屏蔽层的两端在设施的接地参考平面接地，并通过滤波进行电源保护；第2级:受保护的环境 -仅采用继电器(无接触器)切换的电源和控制线路中，电快速瞬变脉冲群被部分抑制；-所有线路与同较高严酷等级环境有关的其他线路分离；-无屏蔽的电源电缆和控制电缆与信号电缆和通信电缆在结构上分离。以上的等级有以下具体规定 2023/2/24 4 第3级:典型的工业环境 -仅采用继电器(无接触器)切换的电源和控制线路中，对电快速瞬变脉冲群无抑制；-工业线路与同较高严酷等级环境有关的其他线路分离不完善；-电源，控制，信号和通信电缆之间的分离不完善；-存在由电缆托架（同保护接地系统相连）中的导电管道，接地导体和接地网提供的接地系统。第4级:严酷的工业环境 -由继电器和接触器切换的电源和控制线路中，对电快速瞬变脉冲群无抑制；-工业线路与同较高严酷等级环境有关的其他线路不分离；-电源，控制，信号和通信电缆之间不分离；-控制和信号线共用多芯电缆。2023/2/24 5 群脉冲干扰模拟器系列 NS61000-4K(左上):最大电压4.4KV,10A负载.结合单项网络.NS61000-4A(右上):最大电压4.4KV,10A负载.结合三项网络.电容耦合夹(下):配合4K或4A同时使用,专对通信线使用.2023/2/24 6 NS61000-4K介绍 仪器特点 1.采用德国进口高压继电器,使波形输出更加稳定.2.可以在高压状态下切换正负极性.3.内制的耦合/去耦网络最大负载达到10A.4.操作简单方便,外形美观,2023/2/24 7 快速瞬变脉冲群发生器性能特性 开路输出电压范围（在储能电容器两端的电压）：0.25kV(110%)4kV(1+10%)发生器应能在短路的条件下工作。在接50负载时的运行特性。最大能量：4mJ/脉冲（在2kV接50负荷时）极性：正极性、负极性 输出型式：同轴输出 动态源阻抗（见注）：50（120%）（在1MHz和100MHz之间）发生器内的隔直电容：10nF 脉冲重复频率：与选择的试验等级有关 单个脉冲的上升时间 5（130%）ns 脉冲持续时间（50%值）:50（130%）ns 与供电电源的关系：异步 脉冲群持续时间：15（120%）ms 脉冲群周期：300（120%）ms 2023/2/24 8 50%100%a.脉冲波形及参数 b.脉冲重复频率(1/T=2.5k/5k/100kHz)5ns30%50ns30%T 2023/2/24 9 300ms 15ms 15ms a.脉冲群宽度15ms d.脉冲群周期300ms 2023/2/24 10 交/直流电源端口的耦合/去耦网络 这个网络提供了在不对称条件下把试验电压施加到受试设备的电源端口的能力。特性参数：频率范围：1MHz100MHz；耦合电容：33nF；耦合衰减：20dB；网络中每条线路和其他线路之间的串扰衰减：30dB；耦合电容的绝缘耐压能力：5kV(试验脉冲：1.2/50s)。NS61000-4A L N PE PE N L L L3 L2 L1 2023/2/24 11 容性耦合夹 耦合夹能在与受试设备各端口的端子、电缆屏蔽层或受试设备的任何其它部分无任何电连接的情况下把快速瞬变脉冲群耦合到受试线路上。耦合夹的耦合电容取决于电缆的直径、材料和屏蔽(如果存在)。该装置由盖住受试线路电缆(扁平型或圆型)的夹板(用镀锌钢、黄铜、铜或铝板制成)组成，并且应放置在面积最小为1m2的接地平面上。接地参考平面的周边至少应超出耦合夹0.1m。耦合夹的两端应具有高压同轴接头，其任一端均可与试验发生器连接。发生器应连接到耦合夹最接近受试设备的那一端。耦合夹本身应尽可能地合拢，以提供电缆和耦合夹之间最大的耦合电容。给出了推荐耦合夹的机械结构，它决定了其诸如频率响应、阻抗等特性。特性参数：电缆和耦合夹之间典型的耦合电容：50pF200pF；圆电缆可用的直径范围：4mm40mm；绝缘耐受能力：5kV(试验脉冲：1.2/50s)。验收试验要求采取使用耦合夹的耦合方式。耦合夹被设计用于连接到输入/输出端口和通讯端口的线路。交/直流电源端口在不能使用定义的耦合/去耦网络时，也可以使用耦合夹。也可按照产品标准采用其他耦合方式(如：耦合/去耦网络)。2023/2/24 12 试验配置 试验设备 试验配置包括下列设备：接地参考平面；耦合装置（网络或耦合夹）；去耦网络；试验发生器，包括校准和测量装置。2023/2/24 13 试验的参比条件 为了尽量减小环境参数对试验结果的影响,应该在如下规定的气候和电磁环境参数条件下进行试验.1.气候条件 标准气候环境:-环境温度:15C35C;-相对湿度:25%75%;-大气压力:86kPa 106kPa.2.电磁条件 为了不影响试验结果,试验室的电磁条件应能保证受试设备的正常工作.2023/2/24 14 台试设备的试验简易图 被试设备用电源标准接地板接地线 30cm电源线长度5xL1 被试设备 1 被试设备 2 信号/通信线 电容耦合夹 标准接地板 L1 L2 群脉冲注入 NS61000-4K P.OUT 2023/2/24 16 地面设备的电源线抗干扰性型式试验 被试设备 10cm 厚绝缘支架 电源线长度 1m 标准接地板 被试设备用电源 NS61000-4K 2023/2/24 17 被 试 设 备 被 试 设 备 电容耦合夹 电源 电源 1 2 标准接地板 群脉冲注入 P.OUT NS61000-4K 地面设备的信号线抗干扰性型式试验 2023/2/24 18 L N PE FG 被试设备 电源线长度1m L,N,PE 木桌 NS61000-4K 台式非固定安装设备的现场电源试验 2023/2/24 19 被试设备 接地线 标准接地板 NS61000-4K L1m 33nF P.out L N PE.地面固定设备的现场电源试验