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過電壓，本質(zhì)上講，它是發(fā)生在僅僅幾百萬分之一秒時間內(nèi)的一種劇烈脈沖，也俗稱尖峰或者毛刺。一個周期(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：雷電擊中設備附近的大地，在電力線上感應中等程度的電流和電壓。內(nèi)生浪涌：●設備線路故障●系統(tǒng)內(nèi)部設備的啟?！裨O備投切動作●變頻設備的運行

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)因敏感的用電設備敏感的用電設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。如果不采取適當?shù)谋Ｗo措施，雷擊浪涌會危及家用電器、電子設備和通信設施，造成無法彌補的損失。世界各國對雷電災害十分重視，進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害預報系統(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)時間內(nèi)，單個雷擊可傳輸約30MJ能量。肉眼所看到的每次閃電，實際上是由4個以上快速連續(xù)雷擊組成的。這種突發(fā)的、嚴重的電氣事件會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、建筑物或設備放電，產(chǎn)生的電壓可高達500kV，具有絕對的破壞性，設備通常都無法經(jīng)受直接雷擊，所以應在建筑物等周圍設置避雷等措施來預防直接雷。感應雷

感應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)/外導體上產(chǎn)生感應浪涌電壓和電流；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的瞬時大電流，放電頻譜較寬，為1kHz-5MHz；云地間的雷電區(qū)包括一個或多個斷續(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；電閃時間持續(xù)時間約0.2s，閃擊間隔時間約40ms；云地間雷電可使云中負電荷區(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)開關操作，如電容器組的切換；測量裝置附近的開關動作或電網(wǎng)的負載變化；與開關裝置有關的諧振電路，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在線路上產(chǎn)生很大的浪涌電壓。

這兩種浪涌的共同特點是能量特別大（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月為了真實地模擬上述瞬變過電壓引起的單向浪涌現(xiàn)象，考核設備抗浪涌的能力，并使試驗結果具有重復性和可比性，有必要建立一個浪涌抗擾度試驗的共同依據(jù)。

GB17626.5（IEC61000-4-5）通過模擬雷擊浪涌的試驗，為電氣和電子設備建立一個客觀評價抗浪涌干擾能力的標準。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月結論：電子設備的信號電壓越小，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)生錯誤，使敏感的電子設備執(zhí)行錯誤指令。計算機計算速度信號電壓（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產(chǎn)生電子芯片上的“電子銹斑”，將導致設備運行不良甚至設備報廢。（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，負載為220V的線路上出現(xiàn)的瞬變電壓可能超出這個數(shù)值幾千伏以上。結論:浪涌可能破壞絕緣材料從而造成設備報廢。損壞的電機浪涌的危害第十講：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)路感應產(chǎn)生過電壓信息系統(tǒng)電源系統(tǒng)L1L2L3PEN20kVRst2c1a1b12a2b11a1b遠處雷擊:擊在遠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)絡接電網(wǎng)接輔助設備EUT發(fā)生器或耦合器之間的電纜小于2米保護地線要能夠承受浪涌電流浪涌(模擬雷電干擾)試驗裝置第十講：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)設備不同的安裝與使用環(huán)境的條件，對設備的浪涌（SURGE）抗擾度要求劃成了不同的試驗等級：等級開路實驗電壓，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、電動工具及其類似產(chǎn)品浪涌(SURGE)抗擾度試驗等級:電源端口線-線之間為2級(1.0kV)線-地(保護地)之間為3級(2.0kV)低于這兩個等級的試驗電壓的試驗是不需要的,其他端口和線路不需要進行浪涌抗擾度試驗。浪涌試驗等級第十講：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供電電源試驗配置(線—線之間)

浪涌信號經(jīng)電容耦合網(wǎng)絡施加到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)絡的源阻抗，由試驗發(fā)生器的等效輸出阻抗來代替。線與線之間(差模干擾)試驗配置浪涌試驗配置第十講：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供電電源試驗配置(線—地之間)試驗設備源阻抗選擇12Ω(2Ω+10Ω)的阻抗代表了低壓公共電源網(wǎng)絡與地之間的阻抗，由試驗發(fā)生器的等效輸出阻抗再附加一個10Ω的電阻來代替。線與地之間(共模干擾)試驗配置浪涌試驗等級第十講：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，EUT應是以前未受過浪涌試驗的器具，或者必須更換保護裝置。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)品的電源端口應進行如下試驗：

試驗信號采用混合波形，發(fā)生器的特性應予以校驗，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)絡之間的電源線應為2m長(或更短)。浪涌試驗方法第十講：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)之間的試驗電壓為1kV，發(fā)生器輸出阻抗應用其等效阻抗2Ω。

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

試驗信號應與電源同步，最大重復率為1次/分鐘的頻率，分別在試驗電源電壓過零(0o和180o)和峰值(90o和270o)處連續(xù)地施加正、負極性的試驗電壓各5次。浪涌試驗等級第十講：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)絡連接到電源上。b.選擇EUT的運行模式(典型最敏感的預期運行模式、待機狀態(tài)等)，并運行EUT(或待機)。c.選擇被耦合的線路(相線與零線之間，相線、