電子元器件識別

電子元器件識別第1頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

浪涌是指超出正常工作電壓的瞬時(shí)過電壓，本質(zhì)上講，它是發(fā)生在僅僅幾百萬分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖，也俗稱尖峰或者毛刺。一個(gè)周期(16667μSec)

360°270°0°90°180°一次浪涌持續(xù)~100nSec什么是浪涌第十講：浪涌抗擾度測試第2頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月雷擊浪涌：云層與地之間的雷擊放電。一個(gè)典型的雷電放電將包括兩次或三次的閃電，間隔約50ms,電流值約10000A～100000A,持續(xù)時(shí)間小于100微秒?！裰苯永讚簦褐苯訐糁须娏ο到y(tǒng)的部件，注入很大的脈沖電流。

●間接雷擊：雷電擊中設(shè)備附近的大地，在電力線上感應(yīng)中等程度的電流和電壓。內(nèi)生浪涌：●設(shè)備線路故障●系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備的啟?！裨O(shè)備投切動(dòng)作●變頻設(shè)備的運(yùn)行

浪涌的來源第十講：浪涌抗擾度測試第3頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月配電系統(tǒng)內(nèi)部來源占80%配電系統(tǒng)外部來源占20%浪涌的來源第十講：浪涌抗擾度測試第4頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月雷電…..變壓器…..外部浪涌浪涌的來源第十講：浪涌抗擾度測試第5頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月20kv18kv雷擊…..附近配電系統(tǒng)20kv外部浪涌浪涌的來源第十講：浪涌抗擾度測試第6頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)部浪涌瞬變現(xiàn)象的內(nèi)因敏感的用電設(shè)備敏感的用電設(shè)備浪涌的來源第十講：浪涌抗擾度測試第7頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

雷電是一種普遍的自然現(xiàn)象，寂靜中往往醞釀著巨大的危險(xiǎn)。如果不采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，雷擊浪涌會(huì)危及家用電器、電子設(shè)備和通信設(shè)施，造成無法彌補(bǔ)的損失。世界各國對雷電災(zāi)害十分重視，進(jìn)行了大量的測試和研究。據(jù)傳，我國亦將在全國主要城市建立雷電災(zāi)害預(yù)報(bào)系統(tǒng)。雷擊浪涌第十講：浪涌抗擾度測試第8頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月雷電在瞬時(shí)間形成的能量是十分巨大的。每次雷擊的峰值功率可在1012W。在約30ms持續(xù)時(shí)間內(nèi)，單個(gè)雷擊可傳輸約30MJ能量。肉眼所看到的每次閃電，實(shí)際上是由4個(gè)以上快速連續(xù)雷擊組成的。這種突發(fā)的、嚴(yán)重的電氣事件會(huì)損壞鄰近的電力傳輸電路，也就不足為奇了。雷擊浪涌第十講：浪涌抗擾度測試第9頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月直接雷

雷云直接向架空電纜、建筑物或設(shè)備放電，產(chǎn)生的電壓可高達(dá)500kV，具有絕對的破壞性，設(shè)備通常都無法經(jīng)受直接雷擊，所以應(yīng)在建筑物等周圍設(shè)置避雷等措施來預(yù)防直接雷。感應(yīng)雷

感應(yīng)雷有擊中戶外線路的雷擊，通過大地電阻或外部線路阻抗注入浪涌電流，產(chǎn)生高電壓；有間接擊中附近能產(chǎn)生電磁場的物體的雷擊，在建筑物內(nèi)/外導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)浪涌電壓和電流；有對附近地直接放電的雷擊，產(chǎn)生的地電流耦合到接地系統(tǒng)的公共接地路徑。雷擊浪涌分類第十講：浪涌抗擾度測試第10頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月雷電為放電路徑長度為千米計(jì)的瞬時(shí)大電流，放電頻譜較寬，為1kHz-5MHz；云地間的雷電區(qū)包括一個(gè)或多個(gè)斷續(xù)的局部放電，每次雷電的總的放電稱為一次電閃，每個(gè)局部放電稱為一次閃擊，通常每次電閃包括3～4次閃擊；電閃時(shí)間持續(xù)時(shí)間約0.2s，閃擊間隔時(shí)間約40ms；云地間雷電可使云中負(fù)電荷區(qū)中約數(shù)千庫侖的電荷轉(zhuǎn)移到大地；云層中可以是正電荷放電，也可以是負(fù)電荷中心放電。雷電放電特性第十講：浪涌抗擾度測試第11頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

雷電波頻譜中主要頻譜分量集中在0-20kHz，而雷電能量主要集中在100Hz-1000kHz，工頻附近(0-100Hz)的能量只占總能量的2.3%。雷電電磁輻射的平均能譜在25-100MHz之間，輻射的頻譜峰值集中在60-70MHz。雷電放電特性第十講：浪涌抗擾度測試第12頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

由于系統(tǒng)的瞬態(tài)操作，如：主電網(wǎng)開關(guān)操作，如電容器組的切換；測量裝置附近的開關(guān)動(dòng)作或電網(wǎng)的負(fù)載變化；與開關(guān)裝置有關(guān)的諧振電路，如可控硅；各種系統(tǒng)故障，如短路和對地的電弧放電等也會(huì)在線路上產(chǎn)生很大的浪涌電壓。

這兩種浪涌的共同特點(diǎn)是能量特別大（用能量作比較，靜電為皮焦耳級，脈沖群為毫焦耳級，雷擊浪涌則為幾百焦耳級，是前兩種干擾能量的百萬倍），但波形較緩（微秒級，而靜電與脈沖群是納秒級，甚至亞納秒級），重復(fù)頻率低。內(nèi)生浪涌第十講：浪涌抗擾度測試第13頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月浪涌特性第十講：浪涌抗擾度測試第14頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月為了真實(shí)地模擬上述瞬變過電壓引起的單向浪涌現(xiàn)象，考核設(shè)備抗浪涌的能力，并使試驗(yàn)結(jié)果具有重復(fù)性和可比性，有必要建立一個(gè)浪涌抗擾度試驗(yàn)的共同依據(jù)。

GB17626.5（IEC61000-4-5）通過模擬雷擊浪涌的試驗(yàn)，為電氣和電子設(shè)備建立一個(gè)客觀評價(jià)抗浪涌干擾能力的標(biāo)準(zhǔn)。浪涌模擬第十講：浪涌抗擾度測試第15頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論：電子設(shè)備的信號電壓越小，越容易受到瞬變現(xiàn)象的干擾，并因此造成波形畸變，信號傳輸發(fā)生錯(cuò)誤，使敏感的電子設(shè)備執(zhí)行錯(cuò)誤指令。計(jì)算機(jī)計(jì)算速度信號電壓（伏特）100微秒信號數(shù)量每1/2周期的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)量4MHz540033,33333MHz53,300275,00066MHz36,600550,000100MHz310,000833,333160MHz1.516,0001,333,333300MHz1.530,0002,500,000浪涌的危害第十講：浪涌抗擾度測試第16頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月10100101101正確指令：01010錯(cuò)誤指令：01111浪涌的危害第十講：浪涌抗擾度測試第17頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月“電子銹斑”日積月累的浪涌沖擊將會(huì)產(chǎn)生電子芯片上的“電子銹斑”，將導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行不良甚至設(shè)備報(bào)廢。（局部放大圖）浪涌的危害第十講：浪涌抗擾度測試第18頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月電線絕緣材料的承受能力一般為：電路額定電壓X2+1000V然而，負(fù)載為220V的線路上出現(xiàn)的瞬變電壓可能超出這個(gè)數(shù)值幾千伏以上。結(jié)論:浪涌可能破壞絕緣材料從而造成設(shè)備報(bào)廢。損壞的電機(jī)浪涌的危害第十講：浪涌抗擾度測試第19頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月浪涌的危害第十講：浪涌抗擾度測試第20頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月建筑物被燒毀浪涌的危害第十講：浪涌抗擾度測試第21頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月電路板及元器件損壞浪涌的危害第十講：浪涌抗擾度測試第22頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月配電柜被損壞浪涌的危害第十講：浪涌抗擾度測試第23頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月直擊雷或鄰近雷擊:擊在外部防雷系統(tǒng)，如保護(hù)框架（工業(yè)裝置上.）電纜上等。浪涌電流在接地電阻Rst上引起電壓降。閉合環(huán)路感應(yīng)產(chǎn)生過電壓信息系統(tǒng)電源系統(tǒng)L1L2L3PEN20kVRst2c1a1b12a2b11a1b遠(yuǎn)處雷擊:擊在遠(yuǎn)處架空輸送線纜上雷云之間的放電通過架空線纜引起感應(yīng)雷電波及過電壓。在野外,雷電擊中通信線纜2a2b2c雷暴引起感應(yīng)雷擊主過電壓第十講：浪涌抗擾度測試第24頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月幾100kA幾10kV幾100kV幾kA幾10kA幾10kV通信線纜OV230V~幾10kA幾kAWater/Gas幾kA幾

幾kA幾

幾kA幾

230V鄰近建筑物之間危險(xiǎn)的浪涌雷擊第十講：浪涌抗擾度測試第25頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月信號電纜用的耦合解耦網(wǎng)絡(luò)接電網(wǎng)接輔助設(shè)備EUT發(fā)生器或耦合器之間的電纜小于2米保護(hù)地線要能夠承受浪涌電流浪涌(模擬雷電干擾)試驗(yàn)裝置第十講：浪涌抗擾度測試第26頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月電壓t10s0.5s50s1.2s8s20s電流tt電壓浪涌敏感度試驗(yàn)波形第十講：浪涌抗擾度測試第27頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

GB/T17626.5（IEC61000-4-5）根據(jù)設(shè)備不同的安裝與使用環(huán)境的條件，對設(shè)備的浪涌（SURGE）抗擾度要求劃成了不同的試驗(yàn)等級：等級開路實(shí)驗(yàn)電壓，kV±10%10.521.032.044.0x待定注：X是未定等級，在產(chǎn)品規(guī)范中加以規(guī)定浪涌試驗(yàn)等級第十講：浪涌抗擾度測試第28頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月依據(jù)GB4343.2/CISPR14-2的規(guī)定，家用電器、電動(dòng)工具及其類似產(chǎn)品浪涌(SURGE)抗擾度試驗(yàn)等級:電源端口線-線之間為2級(1.0kV)線-地(保護(hù)地)之間為3級(2.0kV)低于這兩個(gè)等級的試驗(yàn)電壓的試驗(yàn)是不需要的,其他端口和線路不需要進(jìn)行浪涌抗擾度試驗(yàn)。浪涌試驗(yàn)等級第十講：浪涌抗擾度測試第29頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月對EUT供電電源試驗(yàn)配置(線—線之間)

浪涌信號經(jīng)電容耦合網(wǎng)絡(luò)施加到EUT電源線上。發(fā)生器源阻抗選擇2Ω，2Ω的阻抗代表了低壓公共電源網(wǎng)絡(luò)的源阻抗，由試驗(yàn)發(fā)生器的等效輸出阻抗來代替。線與線之間(差模干擾)試驗(yàn)配置浪涌試驗(yàn)配置第十講：浪涌抗擾度測試第30頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月對EUT供電電源試驗(yàn)配置(線—地之間)試驗(yàn)設(shè)備源阻抗選擇12Ω(2Ω+10Ω)的阻抗代表了低壓公共電源網(wǎng)絡(luò)與地之間的阻抗，由試驗(yàn)發(fā)生器的等效輸出阻抗再附加一個(gè)10Ω的電阻來代替。線與地之間(共模干擾)試驗(yàn)配置浪涌試驗(yàn)等級第十講：浪涌抗擾度測試第31頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

對于型式試驗(yàn)，EUT應(yīng)是以前未受過浪涌試驗(yàn)的器具，或者必須更換保護(hù)裝置。依據(jù)GB4343.2/CISPR14-2和GB/17626.5(IEC61000-4-5)的規(guī)定，對家用電器類似產(chǎn)品的電源端口應(yīng)進(jìn)行如下試驗(yàn)：

試驗(yàn)信號采用混合波形，發(fā)生器的特性應(yīng)予以校驗(yàn)，并滿足規(guī)定的要求。EUT的布置遵照說明書要求。EUT和耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)之間的電源線應(yīng)為2m長(或更短)。浪涌試驗(yàn)方法第十講：浪涌抗擾度測試第32頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月

在線—線(相線與零線之間)之間的試驗(yàn)電壓為1kV，發(fā)生器輸出阻抗應(yīng)用其等效阻抗2Ω。

在線—地(相線、零線與保護(hù)地)之間的試驗(yàn)電壓為2kV，發(fā)生器輸出阻抗應(yīng)選12Ω。

試驗(yàn)信號應(yīng)與電源同步，最大重復(fù)率為1次/分鐘的頻率，分別在試驗(yàn)電源電壓過零(0o和180o)和峰值(90o和270o)處連續(xù)地施加正、負(fù)極性的試驗(yàn)電壓各5次。浪涌試驗(yàn)等級第十講：浪涌抗擾度測試第33頁，課件共36頁，創(chuàng)作于2023年2月a.將器具通過耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)連接到電源上。b.選擇EUT的運(yùn)行模式(典型最敏感的預(yù)期運(yùn)行模式、待機(jī)狀態(tài)等)，并運(yùn)行EUT(或待機(jī))。c.選擇被耦合的線路(相線與零線之間，相線、