長(cháng)沙容測電子有限公司
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閱讀：49發(fā)布時(shí)間：2024-11-19
對于檢驗設備的抗擾度來(lái)說(shuō)，電快速脈沖群試驗具有典型意義。如果電快速瞬變脈沖群試驗失敗了，我們要從哪些方面來(lái)分析？
1、從干擾施加方式分析
對電源線(xiàn)通過(guò)耦合/去耦網(wǎng)絡(luò )施加EFT干擾時(shí)，信號發(fā)生器輸出的一端通過(guò)33nF的電容注入到被測電源線(xiàn)上，另外一端通過(guò)耦合單元的接地端子與大地相連；對信號/控制線(xiàn)通過(guò)容性耦合夾施加EFT干擾時(shí)，信號發(fā)生器輸出通過(guò)耦合板與受試電纜之間的分布電容進(jìn)入受試電纜，而受試電纜所接收到的脈沖是相對接地板而言的。這兩種干擾注入方式都是對大地的共模注入方式。因此，所有的差模抑制方法對此類(lèi)干擾無(wú)能為力。
2、從干擾傳輸方式分析
脈沖群的單個(gè)脈沖波形前沿tr達到5ns，脈寬達到50ns，這就注定了脈沖群干擾具有極其豐富的諧波成分。幅度較大的諧波頻率至少可以達到1/πtr，亦即可以達到64MHz左右，相應的波長(cháng)為5m。
對于一根載有60MHz以上頻率的電源線(xiàn)來(lái)說(shuō)，如果長(cháng)度為1M，由于導線(xiàn)長(cháng)度已經(jīng)可以和信號的波長(cháng)可比，不能再以普通傳輸線(xiàn)來(lái)考慮，信號在線(xiàn)上的傳輸過(guò)程中，部分依然可以通過(guò)傳輸線(xiàn)進(jìn)入受試設備（傳導發(fā)射），部分要從線(xiàn)上逸出，成為輻射信號進(jìn)入受試設備（輻射發(fā)射）。因此，受試設備受到的干擾實(shí)際上就是傳導與輻射的結合。很明顯，傳導和輻射的比例和電源線(xiàn)長(cháng)度相關(guān)，線(xiàn)路越短，傳導成分越多，而輻射比例越??；反之輻射比例就大。單純對EFT干擾施加端口采取傳導干擾抑制（例如加濾波器）方式無(wú)法克服此類(lèi)干擾的影響。
3、根據EFT干擾造成設備失效的機理分析
單個(gè)脈沖的能量較小，不會(huì )對設備造成故障。但由于EFT是持續一段時(shí)間的單極性脈沖串，它對設備線(xiàn)路結電容充電，經(jīng)過(guò)累積，最后達到并超過(guò)IC芯片的抗擾度電平，將引起數字系統的位錯、系統復位、內存錯誤以及死機等現象。因此，線(xiàn)路出錯會(huì )有個(gè)時(shí)間過(guò)程，而且會(huì )有一定偶然性和隨機性。而且很難判斷究竟是分別施加脈沖還是一起施加脈沖設備更容易失效。也很難下結論設備對于正向脈沖和負向脈沖哪個(gè)更為敏感。測試結果與設備線(xiàn)纜布置、設備運行狀態(tài)和脈沖參數、脈沖施加的組合等都有極大的相關(guān)性。而不能簡(jiǎn)單認為在EFT抗擾度試驗中受試設備有一個(gè)門(mén)檻電平，干擾低于這個(gè)電平，設備工作正常；干擾高于這個(gè)電平，設備就失效。正是這種偶然性和隨機性給EFT對策的方式和對策部位的選擇增加了難度。同時(shí)，大多數電路為了抵抗瞬態(tài)干擾，在輸入端安裝了積分電路，這種電路對單個(gè)脈沖具有很好的抑制作用，但是對于一串脈沖則不能有效抑制。IEC61000-4-4新版標準在單組脈沖群注入受試設備的脈沖總量沒(méi)變（仍為75個(gè)）的情況下，將脈沖重復頻率從5kHz提高到100kHz，單位時(shí)間內的脈沖密集程度大大增加了。單位時(shí)間內的脈沖個(gè)數越多，對結電容的電荷積累也越快，越容易達到線(xiàn)路出錯的閾限。因此，新的標準把脈沖重復頻率提高，其本質(zhì)上也是將試驗的嚴酷程度提高。這樣能通過(guò)舊標準EFT測試的產(chǎn)品，在按照新標準進(jìn)行測試時(shí)未必能通過(guò)。
4、從EFT干擾的幅度分析
與其它瞬態(tài)脈沖一樣，EFT抗擾度測試時(shí)施加在被測線(xiàn)纜上的EFT脈沖幅度從幾百伏到數千伏。對付此類(lèi)高壓大能量脈沖，僅依靠屏蔽、濾波和接地等普通電磁干擾抑制措施是遠遠不夠的。對此類(lèi)脈沖應先使用專(zhuān)用的脈沖吸收電路將脈沖干擾的能量和幅度降低到較低水平再采取其他的電磁干擾抑制措施，這樣才能使被測設備有效抵抗此類(lèi)干擾。
5、從EFT干擾傳輸途徑分析
EFT干擾主要通過(guò)以下幾種途徑干擾被測設備的正常工作，包括：
a）EFT干擾通過(guò)耦合單元進(jìn)入設備的電源線(xiàn)和控制信號線(xiàn)，在這些線(xiàn)纜上產(chǎn)生高達數千伏的共模脈沖噪聲并沿著(zhù)這些線(xiàn)纜進(jìn)入被測設備內部，當通過(guò)接口濾波器時(shí)干擾有所衰減，但依然有較高的干擾電壓進(jìn)入設備內部電源和PCB電路，影響PCB的正常工作。
b）同時(shí)，注入到電源線(xiàn)或信號控制線(xiàn)上的EFT干擾會(huì )在傳導的過(guò)程中向空間輻射，這些輻射能量感應到鄰近的電纜上，通過(guò)這些電纜進(jìn)入設備內部對電路形成干擾，當沒(méi)有對EUT所有連接電纜采取EFT防護措施時(shí)，較易出現這種現象。
c）注入到電源線(xiàn)或信號控制線(xiàn)上的EFT干擾進(jìn)入設備內部后，直接通過(guò)空間輻射被PCB電路接收，對電路形成干擾。當PCB接口上有良好濾波措施，但傳輸線(xiàn)纜與電路距離較近時(shí)，容易出現這種現象。
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