GB T 17626.17-2005 电磁兼容 试验和测量技术 直流电源输入端口纹波抗扰度试验.pdf

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1、ICS 33.100.20 L 06 华=lI二-、一一一一一一一五G/T 17626.17 2005/IEC 61000-4-17 :2002 端口同Electromagnetic Compatibility Testing and measurement techniques Ripple on d. c. input power port immunity test CIEC 61000-4-17:2002 ,IDT) , 2005-02-06发布气制府吭;yb / 中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会2005-12-01实发布GB/T 17626. 17-20

2、05/IEC 61000-4-17 :2002 目次前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I IEC引言. . . . . . . . . . . E 1 范围. . . . . . . . . 1 2 规范性引用文件. . . 1 3 概述. . . ., . . . . . . . . . . 1 4 术语和定义. . 2 5 试验等级和波形. . . . 2 6 试验发生器. . . . . 2 7 试验配置. . . . . . 3 8 试验程序. . . . 3 9 试验结果的评定. . . . 4 1

3、0 试验报告5 附录A(资料性附录)纹波现象的资料. . . . 6 A. 1 纹波现象的描述 . . . 6 A. 2 试验等级的选择. . E. . 6 A. 3 有关发生器的资料. . . . . 6 图1 纹波电压波形示例. . . . . 4 图A. 1 以整流系统为基础的发生器示例. . . . . 7 图A. 2 以可编程装置为基础的发生器示例. . . . . 7 表1 试验等级. . . . 2 厂干一一一一 GB/T 17626. 17一刽05/IEC61000-4-17 :2002 前兰FE司本部分等同采用IEC61000-4-17: 2002(电磁兼容第4部分z试验和测

4、量技术第17分部分E直流电源输入端口纹波抗扰度试验。本部分规定了电气和电子设备对直流电源输入端口纹波抗扰度试验的试验等级和测量方法。本部分是电磁兼容试验和测量技术系列标准之一，该系列标准目前包括以下部分gGB/T 17626. 1-1998 电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论(idtIEC 61000-4-1: 1992) GB/T 17626.2-1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(idtIEC 61004-2:1995) GB/T 17626.3-1998 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验。dtIEC 61000-4-3: 1995) GB/T 17626.4

5、 1998 61000-4-4:1995) GB/T 17626. 5-1999 1995) GB/T 17626.6-1998 61000-4-6: 1996) 电磁兼容试验和测量技术电磁兼容试验和测量技术电磁兼容试验和测量技术GB/T 17626.7-1998 电磁兼容试验和测量技术测量仪器导则。dtIEC 61000-4-7 :1991) GB/T 17626.8-1998电磁兼容试验和测量技术1993) GB/T 17626. 9-1998 1993) GB/T 17626. 10一19984-10: 1993) 电磁兼容电磁兼容GB/T 17626. 11一1999电磁兼容试验。dt

6、IEC 61000-4-11: 1994) . GB/T 17626.12一1998电磁兼容1995) GB/T 17626.14-2005 2002.IDTl 电磁兼容试验和测量技术试验和测量技术试验和测量技术试验和测量技术试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(idtIEC 浪涌(冲击)抗扰度试验。dtIEC 61000-4-5: 射频场感应的传导骚扰抗扰度。dtIEC 供电系统及所连设备谐波、谐问波的测量和工频磁场抗扰度试验。dtIEC 61000-4-8: 脉冲磁场抗扰度试验(idtIEC 61000-4-9: 阻尼振荡磁场抗扰度试验(idtIEC 61000-电压暂阵、短时中断和电

7、压变化的抗扰度振荡波抗扰度试验(idtIEC 61000-4-12: 电压波动抗扰度试验(lEC61000-4-14: GB/T 17626. 17-2005 电磁兼容试验和测量技术。150kHz传导共模骚扰抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术直流电源输入端口纹波抗扰度试验。EC61000-4-17: 2002. IDT) 电磁兼容试验和测量技术三相电压不平衡抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术电源频率变化抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验本部分的附录A是资料性附录。本部分由国家经济贸易委员会电力司提出。本部分由全国电磁兼容标准化技术委员会(SAC/

8、TC246)归口。本部分起草单位=国家电力公司武汉高压研究所。本部分主要起草人z万保权、张小武、邬雄、蒋虹、王勤、张广洲。I GB/T 17626. 17-2005/IEC 61000-4-17 :2002 E IEC引本部分是IEC61000系列出版物的一部分，该系列出版物的构成如下2第-部分:综述总的考虑(概述、基本原理)定义、术语第二部分=环境环境的描述环境的分类兼容性水平第二部分z限值发射限值抗扰度限值(当官们不属于产品委员会的责任范围时)第四部分2试验和测量技术测量技术试验技术第五部分=安装和减缓导则安装导则减缓方法和装置第六部分z通用标准第九部分=其他每一部分又可分为若干分部分，它

9、们作为国际标准或技术报告出版电磁兼窑范围GB/T 17626. 17-2005/IEC 61000-4-17 :2002 试验和测量技术口纹波抗扰度试流电源本部分规定了电气和电子设备的直流电源输入端口的纹波抗扰度试验方法。本部分适用于由外部整流系统或正在充电的蓄电池供电的设备的低压直流电源端口。本部分的目的是建立一个通用的和可重现的基准，以在试验室条件下对电力和电子设备进行来自于如整流系统和/或蓄电池充电时叠加在直流电源上的纹波电压的抗扰度试验。本部分规定了s试验电压的波形;试验等级范围;一一试验发生器g一一试验配置g试验程序。下述的试验要求适用于电气和电子设备及系统。当受试设备的额定功率大于

10、第6章中描述的试验发生器的容量时，本试验也适用于其组件或分系统。本试验不适用于按开关模式转换的蓄电池充电系统供电的设备。本部分未规宠用于特殊设备或系统的试验。本部分的主要目的是为有关专业标准化技术委员会提供一个一般性的基本依据。有关专业标准化技术委员会(或用户和制造商)有责任为其设备选择合适的试验项目和严酷等级。专门的试验程序适用于特殊的电力或电子设备，如与电话交换中心直流供电网络相连的设备g有关的专业标准化技术委员会应对本基础标准中给出的试验程序的相关性和适用性作出评价。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T17626的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

11、的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 4365 电磁兼容术语(GB/T4365-2003 IEV 60050(61) , JDT) GB 17626.11-1998 电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验(GB/T 17626. 11-1999 ,idt IEC 61000+11) 3 GB/T 2421 电工电子产品环境试验一一第1部分:总则概述纹波会影响安装在工厂、住宅及商业环镜中由直流供电的设备和系统的可靠运行。纹波骚扰是由除

12、去直流分量的电压脉动量表示的。主要的纹波骚扰源是用于外部直流电源网络或蓄电池充电的整流系统。因此，纹波作为一个连续现象出现在这类直流电源中。当恢复到交流供电，蓄电池重新充电时，纹波可能会加重。1 G/T 17626. 17-2005/IEC 61000-4-17 ,2002 本部分不考虑设备吸收脉动电流后产生的纹波分量。4 术悟和定义本部分采用GB/T4365中的有关定义及下列定义。4. 1 纹波含量ripple content 交流分量alternating compoent 从脉动量中去掉直流分量后所得到的量。4.2 5 受试设备EUT 试验等级和波形优先选择的适用于设备直流电源端口的试验

13、等级如表l所示。表1试验等级等级相对直流标称电压的百分数1%1 2 2 5 3 10 4 15 X X 注EX是一个开放等缀，可在产品要求中规定。试验时间见8.2. 试验等级对应的电压是以直流额定电压Ud，的百分数表示的峰峰电压值。纹波电压的幅值在图1中表示为Umax. - U min.的差值。纹波频率是工频或其2.3或6等的倍数，可由专业标准化技术委员会或EUT制造厂的技术规范规定，也可根据整流系统的特性来确定(见附录A.2)。试验发生器输出的纹波电压波形应有正弦线性特性。正弦线性特性可描述为一正弦汲形的一部分和一整流波下降边的切线相交于下一个半波波形的上升边的线段组成$正弦波的峰值与下个半

14、波相交点的电压差就是纹波电压(图1)。下降电压可假定为当前稳定电流负荷的线性函数。在恒定电阻或稳定功率负荷条件下，电压偏移是很小的，对试验来说是可接受的。试验期间由受试设备阻抗造成的与规定泼形的偏差是允许的。但应确定此波形的偏差并非是发生器的性能引起的。为了保证试验的严酷性，发生器输出的纹波幅值及频率应是可词的。图1给出了由单相桥式及三相桥式整流器输出的波形。由额定电压百分数表示的Umax.-Umio的差值与选择的试验等级是相对应的。注2附录A的A.1和A.2提供了有关纹波现象及选择试验等级的资料。6 试验发生器6. 1 发生器的特性2 试验发生器应能在下列主要技术指标下连续工作z一一输出电压

15、范围g可达360V; 一一输出电压随负载的变化(0-额定电流)，小于5%;一一输出电压波形s在直流电压上迭加一工频或其倍数的正弦-线性交流分量;一一输出电压容差:士10%; 一-GB/T 17626. 17-2005/IEC 61000-4-17,2002 -一输出电流稳态)，可达25A , 输出峰值电流(最大允许持续5ms)，稳态电流的十2.5/-0.5倍;一一-纹波频率容差z士1%0 注，360 V输出电压值包括300V直流电压迭加15%纹波的试验条件，相当于4级试验等级。可选用具有较高或较低的电压/电流能力的发生器，以满足其他规范的要求(如波形.负荷的变化，峰值输出电流/稳态电流比等)。

16、试验发生器输出功率(或电流)的容量应至少大于EUT额定功率(或电流)的20%。发生器必须能在正极性电压输出时产生正、负极性的峰值电流.发生器的有关资料参见A.3，以整流系统为基础的发生器原理图见图A.1.带有控制器以可编程电源为基础的发生器的原理图见图A.20 6.2 发生器性能校验7 为了使试验结果具有可比性，应对发生器以下的性能进行校验z一输出端连接60n电阻位负载时，当输出最大电压时纹波信号应能保持正弦-线性特性g一输出端接人电阻性负载占输出最大电流(25A)时，(如输出电压60V时为2.4 !1)纹波信号应能保持正弦-线性特性p一纹波频率g一二当发生器输出电压从oV调节到60V，并对电

17、容量至少为1700F的未充电电容器充电时，输出峰值电流应满足6.1的要求。发生器电压(电流)容量小于6.1的规定时，校验应在反映额定电压和电流的负荷条件下进行。校验仪表(如低频示波器，直流电压表及交流峰值电压表)的测量不确定度应不大于z%。试验配置进行试验时，试验发生器与EUT应按照制造厂的规定采用最短电源线连接。如未规定电缆的长度，则选用适合EUT连接的最短长度。B 试验程序试验程序应包括以下几个方面2实验室参考条件的校验;-设备正常操作条件下的预校验;二一进行试验;一二试验结果评价。8. 1 实验室参考条件为了使环境参数对试验结果的影响最小，试验应在8.1. 1和8.1.2中规定的气候和电

18、磁参考条件下进行。8. 1. 1 气候条件除非负责通用标准或负责产品标准的有关专业标准化技术委员会另有规定，实验室的气候条件应在EUT和试验设备各自的制造商规定的工作条件的限制之内。假如相对湿度过高在EUT或试验设备土造成了凝结现象，则不应进行试验。注2对有充分的证据证明气候条件会影响本部分所涉及试验现象的地方，应引起负责本部分的标准化技术委员会的注意。8. 1. 2 电磁条件实验室的电磁条件应能保证EUT的正常运行，而不致影响试验结果。3 一G/T 17626. 17-2005/IEC 61000-4-17 :2002 8.2 试验的实施EUT应按正常工作条件布置。试验应按照规定的试验计划进

19、行z一一一试验等级;一一试验持续时间;一-EUT的典型运行条件:一一辅助设备。电源，信号和其他功能性电量应满足其额定范围。可以对信号和其他功能性电量进行模拟a建议在完成试验配置后，施加试验电压前，对EUT的性能进行预校验。应根据选择的试验等级对EUT的直流端口施加试验电压P为保证选择的试验等级，应测量和调整EUT端口的直流电压和纹波分量(峰峰值)的幅值。仪器的测量不确定度应小于2%。试验波形的平均值U缸取决于迭加了纹波含量的直流电压，其数值应等于EUT的额定电压(见图1)。U U厅呻纹被吉量. . -. _. 11，皿事二一-7-运二一.-0. .-1- .-LU 咀三h4L、二=-4一.二-

20、_.一-./ I i、/飞/飞Umin_ , 1 J飞1、1、E也&U& 飞:飞1、1、t飞l、1、1、;飞t飞;飞;飞1、f飞1、i飞1飞1、1、l飞i飞1、a) 单相整流纹披含量 lJ 斗-.-国医巾.-. ._.二-泪.-.，.庐.一二干二万?-号.亨z-v-南非币二字电气?-、. / 八八I i飞/飞j飞/飞/飞J飞飞/飞f飞/、，飞f飞/飞/飞/、/飞/、/飞f飞I、1 /飞f飞fVJ飞1 1飞i I I飞l飞f气/， j11、f飞l飞l飞l飞! ，飞/飞/飞II I飞l飞f飞f飞I飞l飞l飞/飞l飞i飞1 1 1飞1:1I 1 1 1 1 1 1 11 1i l l1l i l i

21、 l i jll1lt _ L_ -_ _ _, b) 三相整流图1纹波电压波形示例试验应在电压Ud范围的下限值上重复进行。附加的试验电压(如电压范围的上限值)可由有关专业标准化技术委员会规定。注:通常在电压范围的下限值进行测试包括了最严酷的情况。t , 施加试验电压的时间不小于10min或满足对EUT的运行特性进行)个完整的校验所必须的时间。纹波电压泼形应记录并包括在试验报告中。9 试验结果的评定试验结果依据受试设备在试验中功能丧失或性能降低现象进行分类，相关的性能水平由设备的制4 一.-.-一一一一GB/T 17626. 17-2005月EC61000-4-17 ,2002 造商或试验的需

22、要方确定，或由产品的制造商与购买方双方协商同意。建议按如下要求分类ga) 在制造商、委托方或购买方规定的限值内性能正常;b) 功能或性能的暂时丧失或降低，但在骚扰停止后能自行恢复，不需操作者干预;c) 功能或性能的暂时丧失或降低，但需操作者干预才能恢复gd) 因设备元件或软件损坏，或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。出制造商提出的技术规范可以规定对EUT产生的某些影响是不重要的，因而是可接受的试验效应。在没有合适的通用、产品或产品类标准时，这种分类可以由负责相应产品的通用标准、产品标准和产品类标准的专业标准化技术委员会用于作为明确表达功能准则的指南，或作为制造商和购买方协商的性能规范

23、的框架。10 试验报告试验报告必须包含能重现试验的全部信息。特别是下列内容z一一本部分第8章要求的试验计划中规定的项目内容;一-EUT和辅助设备的标识，如商标名，产品型号，系列号:一一试验设备的标识，如商标名，产品型号，系列号:-一一任何进行试验的专门环境条件，如屏蔽室p一一进行试验所必须的任何特殊条件$一一制造商、需要者或购买人确定的性能等级;一-一在通用，产品或产品类标准中规定的性能要求;一一试验时在骚扰施加期间及以后观察到的对EUT的任何影响，及其持续周期:一一试验通过/失败的判定理由(根据通用标准、产品标准或产品类标准规定的性能要求或制造商与购买者达成的协议h一采用的任何特殊条件，如电

24、缆长度或类型，屏蔽或接地，或EUT运行条件，均要符合规定。5 GB/T 17626. 17-2005/IEC 61000-4-17 ,2002 A. 1 纹波现象的描述附录A(资料性附录纹波现象的资料纹波骚扰源主要是由于蓄电池充电器在运行中产生的交变电压分量叠加到配电系统的直流电压上引起的。蓄电池充电器可采用不同的整流方式，最常采用的是单相桥式、三相半波式、三相桥式及六相星形式。对设计而言，整流电路应考虑以了特性:一一-输入电压有效值与直流输出电压的比值;整流单元的直流电流;一一迭加在直流电压上的交变分量的幅值和频率(纹波) 纹波幅值与整流单元的数量有关。增加整流单元的数量可使纹波电压降低，但

25、使纹波频率提高。在线位负荷和电容滤波条件下，纹波电压的典型波形如图1。对于非线性负荷(如直流直流转换单元)可能具有不同的特性。在后一种条件下，如换流器的供电电源受到高纹波电压的影响，可能产生一个负的电流，通过负载流到电源.A.2 试验等级的选择选择试验等级时，应考虑整流系统的特性和/或蓄电池寿命周期内(正常使用寿命、疲劳寿命)可能出现的运行条件。表1中列出的试验等级与频率无关，但较低等级通常表示整流系统具有较多个整流单元，从而纹波频率高。例如六相星形整流系统在纯电阻负荷上会产生14%的纹泼，当与蓄电池系统相连时纹波有明显的下降。如不知道整流系统的类型和相关的运行条件，在选择试验等级时应留有适当

26、的余量。A.3 有关发生器的资料纹波电压的产生有几种方法，这里给出两种简化的原理图。最简单的一种示于图A.1，由交流电压调压器、带有平波电容的整流系统和一个放电电阻梅成。输出电路为输出峰值电流容量的校验提供了一个开关。整流系统应根据试验所要求的纹波频率选择。第二种发生器框图见图A.2.包括带控制器的程控电源，其能产生正电压和输出正的及负的电流，6 一一一 GB/T 17626. 17-2005/1EC 61000-4-17 :2002 隔离变压器调压器试验盎生器整流罩统平被电容电但开茸图A.1 以整流系统为基础的发生器示例咽，._-电 . 试且盘电压茬/盎生器示披器控制器如果需要可编程电源- . 图A.2以可编程装置为基础的发生器示例EUT EUT 斗 中华人民共和国国家标准电磁兼容试验和测量技术直流电源输入端口纹波抗扰度试验GB/T 17626. 17-2005/IEC 61000-4-17 ,2002 * 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码，100045网址电话，6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销晤开本880X12301/16印张口.75字数20千字2005年8月第一版2005年8月第一次印刷电岳