面向多對象電磁兼容浪涌抗擾度測試研究

陳繼宣 楊立委

摘 要：利用抗擾度綜合發生器，通過改變終端接口，分別測試了連接單臺受試設備（EUT）和同時連接兩臺EUT進行電磁兼容浪涌抗擾度試驗，分析了連接單臺EUT與同時連接兩臺EUT時傳輸到EUT浪涌信號的差異，研究連接多臺EUT時對抗擾度發生器產生浪涌信號的影響。實驗結果表明，連接單臺EUT時EUT所承受的浪涌信號與連接兩臺EUT時EUT所承受的浪涌信號基本一致，浪涌信號的相位和電壓峰值無明顯變化。

關鍵詞：多對象 電磁兼容（EMC） 浪涌抗擾度

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-01

當今世界，科學技術突飛猛進，各種電氣及電子設備的種類和數量正急劇增加，電磁環境也日趨復雜。保護電磁環境，防止雜散電磁波干擾已受到人們的普遍關注。電磁兼容作為一門學科，其中一個重要的研究領域就是敏感設備的抗干擾性能。在電磁兼容領域中，被干擾的設備或可能受電磁騷擾影響的設備稱為敏感設備。抗擾度是描述裝置、設備或系統的抗干擾能力。如何提高敏感設備的抗干擾能力，是電磁兼容領域中的研究問題之一。電磁兼容抗擾度試驗的目的是確認電子產品能否在實際的電磁環境中正常工作，而不受其它設備干擾。浪涌抗擾度試驗是EMC抗擾度重要試驗之一[1]。

在浪涌抗擾度測試中，都是對單臺受試設備進行抗擾度測試[2]，以保證EUT所經受的電磁干擾滿足測試要求。但在EUT數量比較多的情況下，測試完所有EUT所需要的時間就會非常長，測試效率低下。而通過改變抗擾度發生器的終端接口，使抗擾度發生器同時能對多臺EUT進行測試，達到面向多對象抗擾度檢測的目的，大大的縮短了檢測時間，提高了檢測效率。

1 工作原理

浪涌抗擾度試驗是模擬受試設備的附近發生雷電時，在受試設備的電源線和電纜線上產生的干擾現象。雷電通常會在設備供電線上感應出較高的電壓，這種電壓沿著電源線傳播時，又會感應到信號電纜上，對受試設備產生騷擾。雷擊產生浪涌電壓的主要機理如下[1]：

a）直接雷，它擊于外部（戶外）電路，注入的大電流流過接地電阻或外部電路阻抗而產生電壓；b）間接雷（即云層之間或云層中的雷擊或擊于附近物體的雷擊產生的電磁場），它在建筑物內、外導體上產生感應電壓和電流；c）附近直接對地放點的雷擊電流，當它耦合到設備組合接地系統的公共接地路徑時產生感應電壓。

當雷擊保護裝置動作時，電壓和電流可能發生迅速變化，并可能耦合到內部電路。

EUT用于測試連接到電源線和短距離信號線互連線端口的浪涌抗擾度試驗，應使用1.2/50 μs組合波形發生器。選擇不同脈沖持續時間形成電阻、匹配阻抗電阻、上升時間形成電感和儲能電容的值，以使發生器產生1.2/50 μs的電壓浪涌（開路情況）和8/20 μs的電流浪涌（短路情況）。

2 實驗結果及分析

通過改進浪涌發生器終端接口，達到同時對多臺EUT進行測試的目的。選取人民幣偽鈔鑒別儀作為EUT，分別測試了連接單臺EUT和兩臺EUT時的浪涌抗擾度試驗。通過示波器測量連接多臺EUT時發生器輸出的浪涌波形與連接單臺EUT時輸出浪涌波形的差異。試驗時EUT供給220 V交流電壓，處于正常工作狀態。浪涌電壓施加的相位為90 °。試驗結果如圖1、圖2所示。圖1所示為在連接單臺EUT時測量到的浪涌信號波形，由圖1可知浪涌信號施加的相位為90 °，浪涌峰值為1350 V。圖2所示為在連接2臺EUT時測量到的浪涌信號波形，由圖2可知浪涌信號施加的相位為90 °，浪涌峰值為1310 V。比較圖1圖2可知，連接單臺EUT時EUT所承受的浪涌信號與連接兩臺EUT時EUT所承受的浪涌信號基本一致，浪涌信號的相位和電壓峰值無明顯變化。

3 結語

在浪涌抗擾度測試中，都是對單臺受試設備進行抗擾度測試，但這種測試方式檢測效率低。該文利用抗擾度綜合發生器，通過改變終端接口，分別測試了連接一臺受試設備和同時連接兩臺EUT進行電磁兼容浪涌抗擾度試驗，分析了連接一臺EUT與同時連接兩臺EUT時傳輸到EUT浪涌信號的差異，研究連接多臺EUT時對抗擾度發生器產生浪涌信號的影響。實驗結果表明，連接單臺EUT時浪涌信號的相位為90 °，電壓峰值為1350 V，連接兩臺EUT時浪涌信號的相位為90 °，電壓峰值為1310 V，與連接單臺EUT時所承受的浪涌信號基本一致，相位和電壓峰值無明顯變化。利用抗擾度發生器同時對多臺EUT進行測試，可達到面向多對象浪涌抗擾度檢測的目的，從而縮短了檢測時間，提高檢測效率。

參考文獻

[1] 楊迎建，沈小宇.電磁兼容標準實施指南[M].北京：中國標準出版社，2010：483.

[2] GB/T 17626.5-2008.電磁兼容，試驗和測量技術 浪涌（沖擊）抗擾度試驗[S].