Исследование генератора грозовых перенапряжений на основе стандарта IEC 61000-4-5: пример LISUN SG61000-5

Резюме
Грозовые импульсы представляют значительную угрозу для электронных устройств, что делает их важной темой в исследованиях электромагнитной совместимости (ЭМС). Тестер импульсов IEC 61000-4-5 обеспечивает стандартизированный метод оценки устойчивости к импульсам электрического и электронного оборудования. В этой статье рассматриваются принципы работы генераторов импульсов молнии, методики тестирования и приложения с акцентом на LISUN SG61000-5 Генератор импульсных перенапряжений. Анализируя технические характеристики этого устройства и практические примеры его использования, данное исследование направлено на предоставление информации о проектировании и тестировании защиты от импульсных перенапряжений для электронного оборудования.

1. Введение
С быстрым развитием электронных технологий электронные устройства широко используются в различных областях. Однако удары молнии и операции переключения энергосистем могут генерировать высокоэнергетические переходные перенапряжения (скачки), вызывающие серьезные повреждения этих устройств. Оценка и улучшение устойчивости к скачкам напряжения является неотъемлемой частью исследований ЭМС. Тестер скачков напряжения IEC 61000-4-5 играет важную роль, определяя стандартизированную методологию тестирования для оценки устойчивости к скачкам напряжения.

2. Обзор стандарта IEC 61000-4-5
Стандарт IEC 61000-4-5, опубликованный Международной электротехнической комиссией (МЭК), определяет методы испытаний и требования к оценке устойчивости к перенапряжениям, в частности, касательно переходных перенапряжений, вызванных коммутацией и ударами молнии. Стандарт описывает спецификации формы сигнала, уровни испытаний, испытательное оборудование и процедуры испытаний для обеспечения единой структуры оценки. Последняя версия, IEC 61000-4-5:2014, ввела обновления и улучшения в методологии испытаний и технические требования.

Генератор всплесков SG61000-5

3. Принцип работы генераторов грозовых перенапряжений
Генераторы грозовых перенапряжений предназначены для имитации переходных перенапряжений, вызванных ударами молнии или коммутационными операциями, для оценки устойчивости электронных устройств. Основная функция этих генераторов заключается в создании стандартизированных форм импульсов в соответствии с IEC 61000-4-5, таких как:

• Форма сигнала напряжения холостого хода 1.2/50 мкс
• Форма волны тока короткого замыкания 8/20 мкс

Эти формы волн применяются к испытываемому оборудованию (ИО) через сети связи/развязки (ССР) для оценки его устойчивости к перенапряжениям.

4. Методология испытаний на импульсное напряжение

4.1 Испытуемые и область применения
Тестер импульсных перенапряжений IEC 61000-4-5 применим к устройствам, подключенным к сети, коммуникационному оборудованию, промышленным системам управления и т. д. Основной целью испытаний импульсных перенапряжений является оценка устойчивости этих устройств к переходным перенапряжениям, что гарантирует их надежность в реальных условиях.

4.2 Формы волн перенапряжения
Команда LISUN SG61000-5 Генератор импульсов напряжения создает две основные формы импульсов напряжения:

• Форма сигнала напряжения холостого хода (1.2/50 мкс)
• Время нарастания напряжения: 1.2 мкс ±20%
• Длительность напряжения: 50 мкс ±20%
• Форма волны тока короткого замыкания (8/20 мкс)
• Время нарастания тока: 8 мкс ±20%
• Длительность тока: 20 мкс ±20%

4.3 Конфигурации теста
Испытания на импульсное напряжение обычно проводятся двумя способами:

• Испытание синфазного режима (фаза-земля): импульс напряжения подается между фазной линией (L) или нейтральной линией (N) и землей (PE), имитируя импульсы напряжения, вызванные молнией, распространяющиеся через сети заземления.
• Дифференциальный режим испытания (фаза-фаза): импульс напряжения подается между фазной линией (L) и нейтральной линией (N), имитируя переходные перенапряжения в электросети.

4.4 Применение скачков напряжения
Команда LISUN SG61000-5 Тестер импульсов напряжения применяет импульсы через встроенную сеть связи/развязки (CDN) для обеспечения соответствия стандартным условиям тестирования. Импульсы могут применяться с положительной, отрицательной или переменной полярностью для комплексной оценки.

5. Анализ результатов теста
Результаты испытаний можно классифицировать следующим образом:

• Класс A: После испытания устройство работает нормально, без ухудшения характеристик.
• Класс B: Устройство может испытывать временные сбои в работе, но восстанавливается без вмешательства пользователя.
• Класс C: Для возобновления нормальной работы устройства требуется ручное вмешательство.
• Класс D: Устройство необратимо повреждено и не подлежит восстановлению.

6. Заключение и приложения
Команда LISUN SG61000-5 Генератор импульсных перенапряжений полностью соответствует Стандарт МЭК 61000-4-5, что делает его идеальным инструментом для систем электропитания, сетей связи, автомобильной электроники и бытовой техники. Его точность и автоматизация делают его очень ценным для лабораторий ЭМС и производителей электронной продукции.

По мере того как электронные устройства становятся все более сложными, технологии испытаний на импульсные перенапряжения будут продолжать развиваться, чтобы соответствовать более строгим требованиям ЭМС. LISUN и другие производители продолжат совершенствовать решения для тестирования, чтобы гарантировать безопасность и надежность электронных изделий.