作者简介院叶长青(1978-),男,华南理工大学工学硕士,高级工程师,主要从事电子电器产品安全与电磁兼容检测与研究工作。
昨天已成过去电磁兼容抗扰度试验期间核查综述
Summary of Intermediate Check on Immunity Test of Electromagnetic Compatibility
叶长青1,王杰1,谢晓超2,黄信锋1(1.惠州海关综合技术中心,广东惠州516006;2.中国质量认证中心华南实验室,广东东莞523450)
Ye Chang-qing 1,Wang Jie 1,Xie Xiao-chao 2,Huang Xin-feng 1(1.Huizhou Customs,Guangdong Huizhou 516006;2.South China Laboratory of CQC,Guangdong Dongguan 523450)
摘要:简要叙述了期间核查的定义、方法及适用范围;介绍了静电放电抗扰度试验、浪涌(冲击)抗扰度试验、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验及电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验期间核查的仪器组成、核查参数、核查步骤及核查结果;提出了期间核查自动化测试是今后重要的研究方向。关键词:电磁兼容;抗扰度;期间核查;试验中图分类号:TM937
文献标识码:B
文章编号:1003-0107(2019)12-0077-07
Abstract:The definition,method and scope of application on Intermediate Check are briefly reviewed;the equip-ments,parameters,procedures and results of intermediate check on electrostatic discharge immunity test,surge immunity test,electrical fast transient/burst immunity test and voltage dips/short interruptions/variations immunity test are summarized;it is important rearch area for automated testing of intermediate check in future.Key words:electromagnetic compatibility;immunity;intermediate check;test CLC number:TM937
Document code:B
Article ID :1003-0107(2019)12-0077-07
0引言
地理高考电子产品电磁兼容试验分骚扰试验和抗扰度试验两大类。电磁兼容IEC 61000-4系列标准按照施加干扰源的方式和途径将电子产品抗扰度试验分为静电放电抗扰度试验、浪涌(冲击)抗扰度试验、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验、电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验,同时标准对不同抗扰度试验的试验设备和试验布置进行了详细规定,部分标准还对试验设备的校准要求进行了规定。CNAS-CL01-A008:2018《检测和校准实验室能力认可准则在电磁兼容检测领域的应用说明》中明确规定了抗扰度试验设备的计量参数和校准周期,检测机构应按要求进行仪器设备的计量,
以保证试验结果的准确性和一致性[1]
。但由于仪器设备的使用频率较高、
元器件老化、试验环境变化等原因会造成校准周期内仪器设
备故障或功能降低,因此实验室应对试验仪器设备进行期间核查,保证两次校准间隔期内仪器设备的稳定及测试结果的准确和可靠[2]。
1期间核查
期间核查是在仪器设备两次校准的间隔期内,实验室为了保持仪器设备校准状态的可信度而进行的质量控制活动。即对设备示值(包括修正因子或修正值)在规定的时间间隔内是否保持稳定的一种核查。也就是说,期间核查实质上是核查设备示值的系统性偏移,或核查系统效应对设备示值的影响,
核查目的是确认上次校准时的计量特性没有发生异常,或其校准状态的变化保证没有超差[3]。
针对不同的仪器设备类型,
期间核查方法主要有使77
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用标准物质核查、进行实验室间比对核查、使用仪器设备自带核查设备核查、使用更高等级仪器设备核查、仪器设备之间比对核查和留样再测核查[4]。
由于期间核查并不是仪器再校准,具体核查方法来源有检测标准的规定、仪器设备说明书、自行编制核查程序和仪器设备检定规程。
电磁兼容检测领域的核查方法一般是通过核查标准来实现,即使用相对稳定的仪器或样品带替代被测设备,或者使用核查设备依据标准要求对仪器设备的重点参数进行核查。
为了解仪器状态,维护仪器设备在两次校准期间校准状态的可信度,减少由于仪器稳定性变化造成的结果偏差,有必要对其进行检查,除了在开机前和关机后检查仪器外,对重要的检测设备在两次周期检定(校准)之间需进行期间核查。最终使其满足检测工作要求,保证检测结果的质量。
需要进行期间核查的仪器设备或测试系统主要为使用频率较高元器件容易老化的设备、校准后示值校准状态变化较大的设备、测量结果具有重大影响或价值的设备和在恶劣环境中使用的设备[5]。另外,检测机构还应充分应考虑成本和风险,合理安排仪器设备期间核查的范围和频次。
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2静电放电抗扰度试验期间核查2.1核查仪器组成
核查设备组成为静电测试仪、静电靶(附带连接20dB衰减器线缆)、示波器。具体配置如图1所示。
图1试验配置图
2.2核查参数及要求
参考GB/T17626.2-2018《电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》,静电放电抗扰度试验期间核查验证的参数为静电测试仪输出的放电电流波形,即验证不同放电电压等级下放电电流上升时间、第一个峰值电流、30ns时电流和60ns时电流等[6]。具体判定要求如表1
所示。
表1静电测试仪性能参数允差范围
2.3核查步骤
(1)用图1所示示意图连接静电耙和示波器。静电测试仪的放电回流线务必连接牢靠,否则将影响核查结果。
(2)设置好示波器,调整好触发位置,以便能显示出正确的放电波形。
低落
(3)为静电枪安装好放电头,设置好放电等级(如6kV)、极性(如"+")和放电频率(如"single"),在静电耙中心进行单次接触放电。
(4)观察示波器上能否触发正常波形,如波形参数满足表1要求,则核查符合要求。依次完成其它试验等级的核查,记录结果。若有核查不符合情况,应查找和问题及原因,及时解决。
2.4核查结果
图2所示为实际核查试验配置图,表2所示为静电测试仪期间核查放电电流试验数据。
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表2静电测试仪期间核查放电电流试验数据
图2核查试验配置图
核查结果中静电测试仪输出的放电电流上升时间、第一峰值电流、30ns 时电流和60ns 电流等参数满足表1要求,表明该静电测试仪在规定的电压等级及极性上符合标准要求,能够正常使用。若存在核查参数不满足表1要求时,应查找问题原因及时解决。
3浪涌(冲击)抗扰度试验期间核查
3.1核查仪器组成
核查设备组成为浪涌信号发生器、高压探头或差分探头、电流探头、示波器。具体配置如图3所示。
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图3试验配置图
3.2核查参数及要求
参考GB/T 17626.5-2008《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》,期间核查验证的参数为发生器输出信号开路电压/短路电流的波前时间和半峰
值时间,同时要验证输出电压的幅值。一般分为浪涌发生器输出端和浪涌发生器耦合/去耦网络EUT 输出端两种核查方式。标准中提及连接到电源线和短距离信号互联线的端口应该使用1.2/50μs 波形信号,连接到对称通信线的端口,应该使用10/700μs 组合波形信号[7]。本部分以1.2/50μs 波形参数为例,具体判定要求如表3、表4所示。
表3浪涌发生器输出端口电压/电流波形要求
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电子质量
表4耦合/去耦网络EUT 端口的电压/电流波形要求
3.3核查步骤
3.3.1电压波形核查
(1)按照图3所示,将浪涌发生器输出端"高端"连接电压探头,低端与高压探头地线连接,高压探头连接到示波器输入端。
(2)示波器使用隔离变压器连接,调整示波器时间基准、触发模式和垂直灵敏度,使得被测波形完整显示在示波器屏幕中间。
(3)记录下被测波形的波前时间及半峰时间,并与波形核查要求进行比较,若有不符合情况立即停止试验并查找原因。
耦合/去耦网络EUT 端口电压波形核查时,应将EUT 端口的"L "连接到高压探头输入端,EUT 端口的"N "连接到高压探头的地线,
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选择线-线模式;将EUT 端的"L "或"N "连接到高压探头输入端,EUT 端的"PE"连接到高压探头的地线,选择相应的线-地模式。3.3.2电流波形核查
放生感言一句话(1)按照图3虚线部分所示,
将浪涌发生器输出端"高端"与"低端"通过硬质铜制"U"型导线短路连接,电流探头串接其中,电流探头连接到示波器输入端。
(2)示波器使用隔离变压器连接,
调整示波器时间基准、触发模式和垂直灵敏度,使得被测波形完整显示在示波器屏幕中间。
(3)记录下被测波形的波前时间及半峰时间,并与波形核查要求进行比较,若有不符合情况立即停止试验并查找原因。
耦合/去耦网络EUT 端口电流波形核查时,需将EUT 端口短路连接,其余核查步骤一致。3.4核查结果
图4所示为浪涌发生器端口开路电压核查配置图,图5所示为浪涌发生器端口短路电流核查配置图,表5所示为浪涌发生器端口开路电压及短路电流试验数据。
图4浪涌发生器端口开路电压核查配置图
图5浪涌发生器端口短路电流核查配置图
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4.3核查步骤
4.3.1电源端口核查
(1)按照图6所示,将发生器电源端口PE 端与示波器连接,50Ω同轴终端良好接地,
接地长度不超过0.1m。(2)打开脉冲发生器和示波器,
发生器设置耦合方式表5浪涌发生器端口开路电压及短路电流试验数据
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核查结果中浪涌发生器端口开路电压/短路电流幅值、波前时间及半峰时间等参数满足表3要求,表明该浪涌发生器在规定的电压等级及极性上符合标准要求,能够正常使用。若存在参数不满足表3要求时,应查找问题原因及时解决。
4电快速瞬变脉冲群抗扰度试验期间核查
4.1核查仪器组成
核查设备组成为电快速瞬变脉冲群信号发生器、容性耦合夹、感应板、50Ω同轴终端、高压探头、示波器。具体配置如图6、图7所示。4.2核查参数及要求
参考GB/T 17626.4-2018标准,电快速瞬变脉冲群抗扰度试验期间核查验证的参数为单个脉冲的峰值电压、上升时间、持续时间、重复频率以及脉冲群的持续时
间和周期。一般分为电快速瞬变脉冲群发生器电源输出端、电快速瞬变脉冲群发生器输出端和容性耦合夹输出端三种核查方式[8]。具体判定要求如表6所示。
图6试验配置图
图7容性耦合夹配置图表6端口核查参数要求
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