浪涌抗扰度试验新旧国家标准对比

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摘要：本文基于浪涌抗扰度试验最新的国家标准GB/T17626.5-2019和现行标准GB/T17626.5-2008进行了对比分析，总结了浪涌参数定义、试验方法、试验配置等差异以及要注意的问题，为新标准顺利实施提供有益的帮助。

关键词：浪涌抗扰度波形发生器耦合/去耦网络

1引言

浪涌抗扰度试验是电气电子设备研制过程中非常重要的一项电磁抗扰度试验，浪涌发生器输出模拟的是开关和雷击瞬变过电压引起的单极性浪涌，标准的起草是为了评价电气电子设备在遭受浪涌时的抵抗能力而建立一个共同的基准。现行国标GB/T17626.5-2008《电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》（等同采用IEC61000-4-5：2005）已使用11年的时间，国际标准IEC61000-4-5已经在2014年进行了更新，新的国家标准GB/T17626.5-2019（等同采用IEC61000-4-5：2014）将在2020年1月1日实施，新标准重新定义了浪涌发生器参数、增加了对于耦合/去耦网络的校准等要求。本文对其中修改之处和现行版本GB/T17626.5-2008进行了对比分析，以下进行详细介绍。

2试验等级

新版标准增加了线对线、线对地测试等级的描述，旧版没有，具体要求见下表。

老标准中对于波形参数的定义为波前时间和半峰值时间。与老标准相比，波前时间无差异，差异主要在于半峰值时间起始点的差异。GB/T17626.5-2008中，开路电压半峰值时间的起始点为波形上升沿峰值电压30%和90%点连线与x轴的交点，短路电流半峰值时间的起始点为波峰上升沿峰值电压10%和90%点连线与x轴的交点。而新国标定义波形参数持续时间的起始点为波形上升沿峰值电压的50%。与老标准相比，这样的定义更便于波形发生器的校准，更方便数值的读取，因此误差也变得更小。

在新版标准中，10/700μs-5/320μs组合波发生器的内容已从正文中删除，并移至附录A，文中明确指出，对于连接到户外对称通讯线的端口使用10/700μs-5/320μs组合波发生器，其他情况使用1.2/50μs-8/20μs组合波发生器。户外通信网络长度往往在300m以上，10/700μs-5/320μs的波形发生器能更好的模拟户外实际的浪涌干扰。

4发生器的校准

在平时的使用中，发生器应定期校准。新版标准要求，在校准时，在发生器的输出端应串接一个18μF的电容，除非发生器内置18μF电容，旧版本中并无此要求。同时，测量开路电压时，需串接大于等于10kΩ的电阻。在CDN的输出端，每一个极性的0°、90°、180°、270°相位上需要满足相移特性。

5CDN的校准

新标准增加了CDN的校准，CND的电源端口、互连线端均应定期校准。

5.1电源端口CDN的校准

CND的特性应满足GB/T17626.5-2019中表4、表5和表6给出的所有特性，在未连接供电电源和测试样品的情况下，CDN电源端口的被测线和地之间的残余浪涌电压不应超过施加的试验电压最大值的15%或CDN的额定峰值电压的两倍，两者取较大者。

值得注意的是，新版标准中规定的CDN电源端口的额定电流从100A增加到了200A，大电流表明EUT的阻抗较低，导致浪涌接近短路情况，对于大电流的CDN，电流波形是主导波形。具体参数见表4。

5.2互连线的CDN的校准

互连线的CDN的校准分为对称线和非对称线CDN的校准，标准详细的给出了浪涌波形的测量端口和参数要求，其峰值电压、峰值电流、波前时间、持续时间均给出了明确的限值要求，详见表7、表8、表9、表10。除了以上参数，还需测量在未连接供电电源和测试样品的情况下，电源端被测线和地之间的残余浪涌电压，以便于试验人员确认对供电电源是否有足够的保护，但是残余电压值取决于供电电源的保护要求，因此标准并未给出明确的限值，只需记录。

对于10/700μs-5/320μs，与其适配的耦合/去耦网络同样需要校准，其参数要求见标准中表A.3和表A.4。与老版标准相比，其耦合阻抗改为每线25Ω。

6检测方法

与老版标准相比，检测方法区别不大。试验布置方面，增加了对于接地平板的建议，可以采用IEC61000-4-4中规定的接地参考平面的试验配置。对于波形发生器的选择和耦合/去耦网络的选取更加明确，户外对称通讯线的端口使用10/700μs-5/320μs组合波发生器，其他情况使用1.2/50μs-8/20μs组合波发生器，耦合/去耦网络的选取参考标准中的图4。此外，对于屏蔽线的试验，新版标准中明确长度小于10m的电缆不进行浪涌试验，EUT和AE之间的线缆应采用非感性捆扎或双线绕法，并放置在绝缘支撑上。

7测量不确定度

新的一系列抗扰度标准换版均增加了测量不确定度的指导，例如脉冲群抗扰度等。对于浪涌抗扰度，其影响量包括测量仪器、试验配置等，标准给出的不确定度分析主要依据IEC/TR61000-1-6。由于骚扰量参数对EUT的影响量不可预知，同时，EUT通常表现为非线性形态，因此并不能简单的确定影响量的数量，骚扰量的每个参数都会伴随相应的估计值和不确定度，因此对于抗扰度的不确定度分析相对复杂，标准中给出了众多影响量的分析，详见标准附录F。

8结论

新的浪涌抗扰度试验标准重新定义了浪涌发生器的波形参数，波形发生器的选择、耦合/去耦网络的选取更加明确，增加了校准的要求以及不确定度评定等。本文针对这些内容，与现行国标进行了以上对比总结，并未对删减部分进行说明，新的标准对于发生器的选择和配置能更好的模型现实情况，对于试验系统的要求也更加严格。试验人员可以更方便、明确的选择相应的配置进行试验，同时增加了日常对设备的校验、不确定度评定等要求。对于不确定度的研究，本文未详细介绍，将来需针对自己实验室的试验设备、试验环境等进行评定。

参考文献

[1]GB/T17626.5-2008《电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》[S]

[2]GB/T17626.5-2019《电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》[S]

[3]IEC61000-4-5:2014Electromagneticcompatibility(EMC)-Part4-5:Testingandmeasurementtechniques-Surgeimmunitytest[S]