IEC定义的浪涌标准主要包括以下几个方面:
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电源浪涌测试标准:
- IEC 61000-4-11规定了如何进行电源电压变化测试,以评估设备在电源电压变动时的抗干扰性能。
- IEC 61000-4-13规定了如何进行电源瞬态间隔测试,以评估设备在电源瞬态间隔时的抗干扰性能。
- IEC 61000-4-5规定了如何进行电源浪涌测试,以评估设备在电源浪涌幅度上的抗干扰性能。
- IEC 61000-4-14规定了如何进行电源变动和瞬态间隔测试,以评估设备在电源变动和瞬态间隔时的抗干扰性能。
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防浪涌等级标准:
- IEC标准将防浪涌等级分为4个等级,包括2kV、4kV、6kV和8kV。
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浪涌试验等级划分标准:
- 根据试验的目的和设备所在的工作环境,将浪涌电压分为以下几个等级:类别1、类别2、类别3、和类别4。
- 类别1:适用于在工业和家用环境中使用的设备,包括低压工业设备和家用电器等。浪涌电压等级为2kV。
- 类别2:同样适用于在工业和家用环境中使用的设备。浪涌电压等级为4kV。
- 类别3:适用于工业环境中的设备,包括灯具、电动工具等。浪涌电压等级为6kV。
- 类别4:适用于工业环境中具有高电磁压力的设备,如交通信号灯、电力公司的开关等。浪涌电压等级为6kV。
- 试验波形:根据不同的设备类型和试验目的,可以选择不同的试验波形进行浪涌试验,主要有标准波(1.2/50微秒)和快速上升波(8/20微秒)。
- 试验过程:浪涌试验通常包括前期处理、预试验、主试验和后期处理等步骤,以确保试验结果的准确性和可靠性。
- 根据试验的目的和设备所在的工作环境,将浪涌电压分为以下几个等级:类别1、类别2、类别3、和类别4。
需要注意的是,具体的浪涌试验等级划分标准可能会因国家或地区而有所不同,因此在进行具体的浪涌试验时,应参考当地的相关标准
1 浪涌(冲击)
沿线路传送的电流电压或功率的瞬态波,其特性是先快速上升后缓慢下降。
2.2 组合波信号发生器
能产生1.2/50μs开路电压波形、8/20μs短路电流波形或10/700μs开路电压波形、5/320μs短路电流波形的信号发生器。
2.3 耦合网络
将能量从一个电路传送到另一个电路的电路。
2.4 去耦网络
用于防止施加到上的浪涌冲击影响其他不作试验的装置设备或系统的电路。
2.5(浪涌发生器的)等效输出阻抗
开路电压峰值与短路电流峰值的比值。
2.6 对称线
差模到共模转换损耗大于20dB的平衡对线。
3.试验等级及选择
优先选择的试验等级范围如表1所示。
IEC定义的浪涌标准:class0:25V,class1:500V,class2:1KV,class3:2KV,class4:4KV。如图所示:
对于浪涌电路的保护,只需设计一个内置式浪涌保护电路即可,最简单的方法就是使用一个瞬态抑制二极管(TVS)或者是压敏电阻。如图所示:
L1,L2共模电感:为了消除并行线路上的共模干扰。
G1、G2气体放电管:主要对高压共模浪涌脉冲抑制,对高压差模浪涌脉冲同样也有抑制能力
VR压敏电阻(有漏电流):用于对高压差模浪涌脉冲进行抑制。
F保险丝:当G1、G2击穿后会产生后续电流,一定要加保险丝以防止后续电流过大导致线路短路。
CX为X电容:用于消除火线和零线之间的差模干扰。
CY1和CY2为Y电容:用于消除共模干扰。
浪涌的产生
浪涌产生的原因较多,一般是由于:
1.雷击:直击雷落在电网上以及雷电产生高速变化的电磁场作用于导体,都会产生浪涌现象。
2.电容充放电:在开机上电的瞬间,若该电容与负载并联,由于电容电压不能突变,因此会产生一个很大的浪涌电流,这个电流就是我们常说的开机浪涌电流。
3.电感的开关电路:当开关断开的瞬间,由于电感的电流不具有突变型,则会产生反向电动势(电流I与原电流方向相反)来阻碍电压的减小,使得在该点(test point)出具有很高的电压浪涌。公式如
Vtestpoint=Vin+VL=500V+Ldtdi