电磁兼容(EMC):群脉冲抗扰度试验深度解读(四)

2024-08-26 10:04

本文主要是介绍电磁兼容(EMC):群脉冲抗扰度试验深度解读(四),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

1. 电快速瞬变脉冲群是如何产生的?

2. 尖峰幅度

3. 上升时间

4. 尖峰持续时间

5. 尖峰重复率

6. 每个尖峰脉冲群的个数和脉冲群持续时间

7. 总结


1. 电快速瞬变脉冲群是如何产生的?

       电快速瞬变脉冲群是由于切换感性负载而产生的。该切换瞬变通常被称为快速瞬变,可从以下几个方面来描述:

       脉冲群的持续时间:主要由切换前存储在电感中的能量决定;

       单个瞬变的重复率;

       幅度变化的瞬变组成一个脉冲群:主要由切换触点的机械和电特性决定(断开触点的速度,开路情况下触的耐压能力。

       这些感性负载通常为电机、继电器等。电感作为储能元器件,但它与电容的储能方式还有有一些区别。当电容充满电后,断开不接负载,电容里的电量会持续比较长的时间,理论上是会永久存在,实际会缓慢消散。而电感就充满能量后,即使断开不接负载,电感上的能量也是瞬间消失,用万用表测量不出电感上有电压存在。这里根据电感的公式V=Ldi/dt,可以知道,在电感断开的瞬间,di/dt发生快速的变化。

       例如:1mH电感,通过1A电流,切换时间1us,此时在电感上感应的电压V=1kV,同样的电感和电流,切换时间缩小到1ns时,电感上的感应电压将达到1000kV,如此高的电压可以瞬变将空气击穿形成击穿电流,将电感上的能量消耗掉。当在实际电路中,电感回路还存在一定的电阻阻抗,因此在断开的瞬变电感与回路的电阻以及寄生电容将形成阻尼振荡,反复地通过击穿空气将电感上的能量慢慢消耗掉。这也便是脉冲群产生的机理,如上说脉冲群的电气特性主要取决于应用环境中的感性负载特性。

2. 尖峰幅度

       导线上测量到的尖峰幅值同与开关触点电连接的线上测到的尖峰幅值相同。对于供电电源和某些控制电路,在触点接近的时候(1m的数量级的距离)也会产生同样的情况。此时,骚扰是由感应(例如电容)来传递的。其幅值是在触点测到的幅值一部分。

       如下是简单的等效示意图,R1感性负载直接连接,其上的尖峰电压也便等于VL。而R2回路通过寄生电容C1,使VL感应过来,其幅值由C1,R2和C3分压,因此便是触点电压的一部分。

3. 上升时间

       宜注意的是,随着距离电快速瞬变脉冲源的增大,由于连接负载引起失真而导致的传输损耗、散射和反射,会使波形发生改变。在尖峰的传输过程中,考虑到高频分量的衰减效应,假定试验发生器的5ns的上升时间的规定是折中的方法

       更短的上升时间,例如1ns,将会得到更保守的试验结果。它更合适与电快速瞬变源有短连接的设备的场合。

       在电快速瞬变脉冲源(电压从500V~4kV,甚至更高的值)的脉冲实际的上升时间与空气中静电放电脉冲上升时间非常接近,它们的放电机理是相同的。

4. 尖峰持续时间

       实际的持续时间与标准规定的持续时间显著不同。然而,这符合在敏感电路中作为感应电压测量到的尖峰的持续时间,因为这些感应电压与尖峰的低频分量几乎不相关。

5. 尖峰重复率

       重复率取决于多个参数。例如:

       充电电路的时间常数(电阻、电感及开关感性负载的分布电容);

       开关电路的时间常数,包括将此负载连接到开关触点的导线的阻抗;

       开路动作中的接触速度;

       开关触点的耐压;

       由此,重复率是变化的,十倍的范围或者更多是非常正常的。

       实际上,由于在电快速瞬变脉冲群的一次试验中需要包括最典型的参数的范围,试验时选择100kHz的重复率是作为折中的重复率

6. 每个尖峰脉冲群的个数和脉冲群持续时间

       这些参数取决于由切换感性负载存储的能量及开关触点的耐压。

       尖峰/脉冲群的个数与尖峰重复率和脉冲群持续时间有直接关系。从测试的数据来看,除了水银继电器(并不像标准考虑的其他类型的继电器一样普遍使用),绝大多数的脉冲群持续时间非常接近2ms。

       选择0.75ms的持续时间作为100kHz试验时的参考时间。对应的尖峰/脉冲群的个数为75个。

7. 总结

       综上所述,电快速瞬变脉冲群试验与产品在实际应用中,环境里的脉冲群干扰相差甚大。因此不要说在实验室测试合格,但去到客户那里还是出问题的这种论调。若产品实际的应用场景存在快速切换的大感性负载,那请根据实际情况将试验等级提高

本博客持续更新中,欢迎大家收藏与关注!

这篇关于电磁兼容(EMC):群脉冲抗扰度试验深度解读(四)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1108248

相关文章

Java中Redisson 的原理深度解析

《Java中Redisson的原理深度解析》Redisson是一个高性能的Redis客户端,它通过将Redis数据结构映射为Java对象和分布式对象,实现了在Java应用中方便地使用Redis,本文... 目录前言一、核心设计理念二、核心架构与通信层1. 基于 Netty 的异步非阻塞通信2. 编解码器三、

Linux jq命令的使用解读

《Linuxjq命令的使用解读》jq是一个强大的命令行工具,用于处理JSON数据,它可以用来查看、过滤、修改、格式化JSON数据,通过使用各种选项和过滤器,可以实现复杂的JSON处理任务... 目录一. 简介二. 选项2.1.2.2-c2.3-r2.4-R三. 字段提取3.1 普通字段3.2 数组字段四.

Java HashMap的底层实现原理深度解析

《JavaHashMap的底层实现原理深度解析》HashMap基于数组+链表+红黑树结构,通过哈希算法和扩容机制优化性能,负载因子与树化阈值平衡效率,是Java开发必备的高效数据结构,本文给大家介绍... 目录一、概述:HashMap的宏观结构二、核心数据结构解析1. 数组(桶数组)2. 链表节点(Node

Java 虚拟线程的创建与使用深度解析

《Java虚拟线程的创建与使用深度解析》虚拟线程是Java19中以预览特性形式引入,Java21起正式发布的轻量级线程,本文给大家介绍Java虚拟线程的创建与使用,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录一、虚拟线程简介1.1 什么是虚拟线程?1.2 为什么需要虚拟线程?二、虚拟线程与平台线程对比代码对比示例:三

Python函数作用域与闭包举例深度解析

《Python函数作用域与闭包举例深度解析》Python函数的作用域规则和闭包是编程中的关键概念,它们决定了变量的访问和生命周期,:本文主要介绍Python函数作用域与闭包的相关资料,文中通过代码... 目录1. 基础作用域访问示例1:访问全局变量示例2:访问外层函数变量2. 闭包基础示例3:简单闭包示例4

MySQL之搜索引擎使用解读

《MySQL之搜索引擎使用解读》MySQL存储引擎是数据存储和管理的核心组件,不同引擎(如InnoDB、MyISAM)采用不同机制,InnoDB支持事务与行锁,适合高并发场景;MyISAM不支持事务,... 目录mysql的存储引擎是什么MySQL存储引擎的功能MySQL的存储引擎的分类查看存储引擎1.命令

Spring的基础事务注解@Transactional作用解读

《Spring的基础事务注解@Transactional作用解读》文章介绍了Spring框架中的事务管理,核心注解@Transactional用于声明事务,支持传播机制、隔离级别等配置,结合@Tran... 目录一、事务管理基础1.1 Spring事务的核心注解1.2 注解属性详解1.3 实现原理二、事务事

Linux五种IO模型的使用解读

《Linux五种IO模型的使用解读》文章系统解析了Linux的五种IO模型(阻塞、非阻塞、IO复用、信号驱动、异步),重点区分同步与异步IO的本质差异,强调同步由用户发起,异步由内核触发,通过对比各模... 目录1.IO模型简介2.五种IO模型2.1 IO模型分析方法2.2 阻塞IO2.3 非阻塞IO2.4

MySQL8.0临时表空间的使用及解读

《MySQL8.0临时表空间的使用及解读》MySQL8.0+引入会话级(temp_N.ibt)和全局(ibtmp1)InnoDB临时表空间,用于存储临时数据及事务日志,自动创建与回收,重启释放,管理高... 目录一、核心概念:为什么需要“临时表空间”?二、InnoDB 临时表空间的两种类型1. 会话级临时表

深度解析Python中递归下降解析器的原理与实现

《深度解析Python中递归下降解析器的原理与实现》在编译器设计、配置文件处理和数据转换领域,递归下降解析器是最常用且最直观的解析技术,本文将详细介绍递归下降解析器的原理与实现,感兴趣的小伙伴可以跟随... 目录引言:解析器的核心价值一、递归下降解析器基础1.1 核心概念解析1.2 基本架构二、简单算术表达