電快速瞬變脈沖群 EFT

來源：硬件可靠性更新時間：2024-07-13 閱讀：

01. 基本概念

EMC包含EMI（干擾）和 EMS(抗干擾）兩部分，前者是指對電子產(chǎn)品在電磁場方面干擾大小后者是指產(chǎn)品抵抗干擾的能力，說通俗點就是一個是干擾別人，一個是抵抗別人干擾，而EFT（Electrical Fast Transient）的意思是“電快速瞬變脈沖群”，屬于EMS的一種。

EFT很多都是外包，所以這邊再具體介紹下：EFT試驗的目的是驗證電子設(shè)備機械開關(guān)對電感性負載切換，繼電器觸點彈跳，高壓開關(guān)切換等引起的瞬時擾動的抗干擾能力。這種耦合到電源線路，控制線路，信號線路上的由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群試驗，說白了就是考驗各種線材及斷口（信號，控制和電源）的抗脈沖干擾能力。

也稱EFT/B（Electrical Fast Transient/burst）

02. 測試標準

針對ESD測試，最常用的標準目前最新的是IEC61000-4-4 ：2008及國標GB17626-4，兩者只有語言的差異，內(nèi)容是一致的。

03. 信號發(fā)生原理

EFT特點是上升時間很快，但持續(xù)時間很短，重復(fù)頻率高，一般不會引起產(chǎn)品的損壞，但會影響產(chǎn)品的工作狀態(tài)，干擾原理就是向線路中的電容連續(xù)充電積累，然后引起電路及產(chǎn)品的誤動作。

經(jīng)由挑選的電路元件，是發(fā)生器在開路和接50Ω負載的條件下產(chǎn)生一個快速瞬變，有效輸出的阻抗定義為50Ω，信號發(fā)生器主要元件電路簡圖如下：

其中：

U：高壓直流電流

Rc：充電電容

Cc：儲能電容，決定了單個脈沖的能量

Rs：內(nèi)部的放電電阻，和Cc配合決定了脈沖波的波形，特別是脈沖的持續(xù)時間

Rm：阻抗匹配電阻，決定了脈沖群發(fā)生器的輸出阻抗，法規(guī)上定義為50Ω

Cd：隔直電容，隔離了脈沖群發(fā)生器輸出波形中的直流成分，免除了負載對脈沖群發(fā)生器工作的影響

Swith：高壓開關(guān)，開關(guān)特性與分布電感和電容對上升時間有一定影響

04. 架設(shè)注意點

首先嚴格按照下圖法規(guī)要求進行環(huán)境搭建。

A為電源線耦合位置，B為信號線耦合位置

落地式和設(shè)計安裝于其他配置中的受試設(shè)備，除非有特殊要求，都要放在接地參考平面上，并用厚度為0.1±0.05m的絕緣支座（包括不導(dǎo)電的滾輪在內(nèi)）與之隔開。

臺式設(shè)備和通常安裝于天花板或者墻壁的設(shè)備及嵌入式設(shè)備應(yīng)按受試設(shè)備放置在接地參考平面上方0.1±0.1m處試驗。

大型臺式設(shè)備或多系統(tǒng)試驗可按落地式進行，應(yīng)維持與臺式設(shè)備試驗布置相同的距離。

試驗發(fā)生器和耦合/去偶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)與參考接地平面搭接。

接地參考平面應(yīng)為一塊厚度不小于0.25mm的金屬板（銅或鋁），也可以使用其他金屬材料，但厚度至少0.65mm。

接地參考平面的最小尺寸為0.8*1m，其實際尺寸取決于受試設(shè)備的尺寸。

接地參考平面的各邊至少應(yīng)比受試設(shè)備超出0.1m。

因安全原因，接地參考平面要和保護接地相連接。

除了接地參考平面，受試設(shè)備和所有其他導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)，包括發(fā)生器，輔助設(shè)備和屏蔽室的墻壁之間的最小距離應(yīng)大于0.5m。

與受試設(shè)備相連接的所有電纜應(yīng)防止在接地參考平面上方0.1m的絕緣支撐上，不經(jīng)受電快速瞬變脈沖的電纜布線應(yīng)盡量遠離受試電纜，以便電纜剪的耦合最小化。

受試設(shè)備應(yīng)按照制造商的安全規(guī)范連接到接地系統(tǒng)上，不能有額外的接觸。

耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)連接到接地參考平面的接地電纜，以及所有的搭建所產(chǎn)生的連接阻抗，其電感成分要小。

對于不提供電纜的設(shè)備，要根據(jù)操作，安裝指導(dǎo)書或最快的情況進行試驗，試驗電纜的長度由產(chǎn)品委員會決定。

圖為由2個受試產(chǎn)品組成的落地式系統(tǒng)的試驗布置。

對于架高電纜產(chǎn)品，在使用耦合夾的時候，除了耦合夾和受試產(chǎn)品下方的接地參考平面外，耦合板和所有其他導(dǎo)電性表面之間的最小距離為0.5m。

除非有特別規(guī)定，否則對于臺式產(chǎn)品，任何耦合設(shè)備和受試設(shè)備的距離為0.5(0~01)m。對于落地式的產(chǎn)品距離為1.0±0.1m，如果實驗條件滿足不了，那就在報告中記錄。

如果受試產(chǎn)品和耦合裝置間的電纜可以拆卸，那就盡可能短，如果制造商提供的電纜長度超了，就把多出的部分捆扎并放在參考地平面上的0.1m處。

不做試驗且線纜長度小于3m的受試產(chǎn)品應(yīng)放在絕緣支架上，受試設(shè)備部件間的距離為0.5m，多出來的捆扎起來。

05. 具體操作

現(xiàn)場試驗包括：

對電源端口和接地端口的試驗：

試驗電壓同時施加在接地參考平面和交流或直流供電電源的接線端子，及受試產(chǎn)品的保護接地或功能接地端子之間，電快速瞬變脈沖群發(fā)生器放在接地參考平面上并通過同軸電纜連接到耦合電容上。這個同軸電纜的屏蔽層不能接在電容引腳，從耦合電容到受試產(chǎn)品接線端的連接線長度盡量短。耦合電容量為33±6.6nF：