電快速瞬變脈沖群.ppt

1、2007-1-9&10,EN61000-4-4電快速瞬變脈沖群抗擾性試驗(yàn),Electrical Fast Transient/Burst Immunity Test Speaker PH Yuan,2007-1-9&10,電快速瞬變 和 脈沖群是什麼?,2007-1-9&10,試驗(yàn)?zāi)康?電快速瞬變脈沖群抗擾性測(cè)試是將一系列電快速瞬變脈沖群耦合到電氣和電子設(shè)備的電源端口,信號(hào)和控制線端口的試驗(yàn). 目的在建立公共和可重現(xiàn)之基準(zhǔn),用來評(píng)估電氣和電子設(shè)備供電端口,信號(hào)和控制端口當(dāng)受到重複性電快速瞬變脈沖群干擾時(shí)的性能是否能符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī),2007-1-9&10,電快速瞬變脈沖群之物理現(xiàn)象說明,橫跨於

2、間隙間一系列或(連續(xù)性)非意圖性之電壓放電 經(jīng)由電機(jī)開關(guān)(繼電器)切換現(xiàn)象(感抗負(fù)載切換)所引起 電壓多次高於供電電壓,2007-1-9&10,電快速瞬變脈沖群是於何處及如何發(fā)生?,2007-1-9&10,Burst Transient 產(chǎn)生之原因,Vs,Vs,L,L,Cs,Cs,Vs,Cs,L,I,T,開關(guān)關(guān)上,電流流向,I,開關(guān)開啟瞬間產(chǎn)生火花ARC現(xiàn)象,開關(guān)完全off,VL: 被 Cs 限定,2007-1-9&10,脈沖群(BURST)如何產(chǎn)生,電感負(fù)載儲(chǔ)存能量 當(dāng)繼電器切斷時(shí)儲(chǔ)存於感抗負(fù)載之能量回授 火花放電引起一系列脈波 電能於內(nèi)部被分散,2007-1-9&10,電快速瞬變及脈沖群看

3、起來像什麼?,2007-1-9&10,Fast Transients / BurstCharacteristics 特性,Fast rise times:tr=5ns 30%, 上升時(shí)間(10%-90%) tp=50ns30% 脈波寬度 (50% - 50%間 ) Voltages up to 4kV Spectrum from 2kHz to 25MHz 測(cè)試頻譜範(fàn)圍,Single Pulse:單一脈波,U 代表試驗(yàn)電壓,2007-1-9&10,Fast Transients / BurstCharacteristics,2.5 or 5 kHz,100K 脈沖群頻率依據(jù)測(cè)試電壓有不同之測(cè)試

4、頻率 15ms/0.75ms 脈沖群持續(xù)時(shí)間 75個(gè)Pulse (pulse 0.2ms) 75個(gè)Pulse (pulse 0.01ms) 300ms 脈沖群週期,Pulse Packet:,脈沖群,脈沖群持續(xù)時(shí)間,脈沖群週期,2007-1-9&10,Typical Occurrence,當(dāng)開關(guān)切換動(dòng)作執(zhí)行當(dāng)下在接觸點(diǎn)產(chǎn)生火花,CL,Zs,LL,RL,2007-1-9&10,此開關(guān)切換狀況下沿電源或信號(hào)或控制線產(chǎn)生脈沖群,Typical Occurrence,2007-1-9&10,.從示波器觀察當(dāng)一個(gè)220V電機(jī)開關(guān)繼電器切換動(dòng)作時(shí)之測(cè)試結(jié)果-脈波群波形狀況,Typical Occurren

5、ce,200ms/div,500V/div,2007-1-9&10,Measurement result for the horn of a vehicle in a 12V supply network.,Typical Occurrence,2007-1-9&10,為何電快速瞬變脈沖群如此重要?,2007-1-9&10,Fast Transients,一般人對(duì)快速瞬變脈沖波認(rèn)知不足 可對(duì)處理器電腦相關(guān)程序裝置造成影響 會(huì)損害半導(dǎo)體 引起寬頻傳導(dǎo)及輻射干擾,2007-1-9&10,發(fā)生之原因,開關(guān)切換期間,鍵盤按鈕期間產(chǎn)生 斷路開關(guān) 自動(dòng)開關(guān)切換期間 電機(jī)繼電器 接觸器,2007-1-9&1

6、0,可能發(fā)生之場(chǎng)合,工業(yè)環(huán)境下 contactors, relays 接觸器,繼電器 long, high-current lines 長(zhǎng),高電流纜線 家用及辦公室環(huán)境 light switches (manual and relays) 燈源開關(guān)(手動(dòng)或繼電器驅(qū)動(dòng)) circuit breakers 斷路器 In vehicles (cars, boats, etc.) 車用及船舶環(huán)境下 signalling horn 通訊裝置 wipers (interval switching) 雨刷動(dòng)作(間隔切換動(dòng)作),2007-1-9&10,EN61000-4-4 試驗(yàn)等級(jí)及條件,2007-1-9&

7、10,針對(duì)電源端口之電快速脈沖群抗擾性測(cè)試佈局,每一相線 ( L,N,PE ) 個(gè)別與接地端測(cè)試(包含PE),保護(hù)接地, 1m,接地線須小於1m,接地線越短越好,EUT 放置位置最好離開產(chǎn)生器及其他導(dǎo)體至少50cm,10cm 高之 絕緣支架,針對(duì)待測(cè)物必須放在測(cè)桌情況下測(cè)時(shí),桌高需為80cm,金屬接地板:1mx1m,L,N,PE,AC/DC,L,2007-1-9&10,針對(duì)信號(hào)端口之電快速脈沖群抗擾性測(cè)試佈局,CDN 8014 耦合夾具,EUT,External Coupling,Vs,10cm 絕緣物,針對(duì)待測(cè)物必須放在側(cè)桌情況下測(cè)時(shí)桌高需為80cm,50 ohm,連接產(chǎn)生器與耦合夾具測(cè)線長(zhǎng)

8、度必須1m 且需連至最靠近EUT端之耦合夾具接頭,NSG3025,信號(hào)端口,1m,連接到附屬裝置之信號(hào)線至少大於5m長(zhǎng)達(dá)到非耦合目的,接地板1m x1m,AC in,2007-1-9&10,Once at a time (Line to Ground ) Common model test,同一時(shí)間僅有一相線(線 對(duì) 地)-共模例如下圖L1-Grounding,Vs,EUT,10cm 絕緣物體,L1,L2,L3,N,PE,Grounding,2007-1-9&10,All together Common model test(共模測(cè)試),同一時(shí)間所有相線(all線 對(duì) 地)-共模例如下圖L1,

9、L2,L3,N,PE - Grounding,Vs,EUT,10cm 絕緣物體,L1,L2,L3,N,PE,Grounding,快速瞬變脈沖波經(jīng)由(CDN)耦合非耦合網(wǎng)路供電至EUT之供電端子,其他如信號(hào)線,控制線等則經(jīng)由容抗式耦合夾具(capacitive coupling clamp)做測(cè)試,2007-1-9&10,法規(guī)如何說到測(cè)試方式?,Basic Standard(基礎(chǔ)法規(guī))並未詳細(xì)說明如何將電快速瞬變脈沖群測(cè)試波經(jīng)由CDN(耦合/非耦合網(wǎng)路)供電至EUT電源端口-法規(guī)只說明如何將測(cè)試波分別供入到火線(L),中性線(Neutral)及接地線(earth line) 但在Product

10、Standard(產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn))卻有說明到 必須把所有相線(L+N+PE)同時(shí)對(duì)地做共模測(cè)試(Common mode test) 最好之方式是無(wú)論如何差模及共模兩者皆作測(cè)試,2007-1-9&10,測(cè)試相關(guān)重點(diǎn)提示,1. 由於EFT/Burst為一高頻測(cè)試,故必須安裝金屬接地參考板否則測(cè)值不正確 2. Basic Standard 基礎(chǔ)法規(guī)說明到每一個(gè)極性測(cè)試至少要一分鐘(1 minute) ,但在Products Standard (產(chǎn)品法規(guī)) 有加以修正測(cè)試時(shí)間例如: 2 minute.,2007-1-9&10,如何量測(cè)電快速瞬變脈沖群波,需使用到之量測(cè)校正設(shè)備: 1. TDS 需有高頻頻寬,

11、取樣數(shù)率快之?dāng)?shù)位儲(chǔ) 存示波器 2. CAS 3025 Calibration set (內(nèi)含50 及 1k 衰減器) 3. AutoCal 2.1 自動(dòng)Burst校正量測(cè)軟體,2007-1-9&10,EFT/Burst 波形取出方式,CAS 3025 Cal set - 50 ohm & 1K ohm,由於校正系統(tǒng)皆於50ohm 阻抗環(huán)境下量測(cè)故於示波器所得到之電壓測(cè)值為設(shè)定值之半值,例如 量測(cè)波值設(shè)定為2KV 則於示波器得到之值為1KV,2007-1-9&10, 有何型號(hào)可提供,NSG 3025 Burst Generator + INA 6546 SHV plug (Burst out)

12、for cable diameter 5.1mm + INA 6543 Mains plug adaptor + CDN 8014 IEC Coupling Clamp + * Win 3025 Windows software package *如果是預(yù)算不足可拿掉 Win 3025 就成為手動(dòng)操作模式,2007-1-9&10,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

13、 Calibration set for Burst generator 觀查輸出測(cè)波用,2007-1-9&10,Modula 6505 EFT/Burst Generator,MFR 6505 Modula Mainframe without MHC6550(w-Lan) + EFT 6501 Burst Generator to MFR6505 + Win Modula Software package + CDN 8014 IEC Coupling Clamp,*如選擇 CDN 8015 M CDNwith interlock function,2007-1-9&10,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 6505,2007-1-9&10, NSG2050 system,NSG 2050 System