EMC浪涌测试及浪涌防护元器件使用

测试波形介绍
耦合/去耦网络的选择
 

• 测试波形介绍

1、2/50uS(8/20uS) 组合波介绍：
开路电压波形参数（1. 2/50uS）：

短路电流波形参数(8/20uS) ：

2、10/700uS(5/320uS) 波形介绍：
开路电压波形为10/700uS；

3、短路电流波形参数(5/320uS) ：

• 浪涌测试波形的应用场景（对于CE认证）

1、电源端口采用1. 2/50uS（8/20uS） 组合波；
2、网口采用10/700uS(5/320uS) 组合波进行试验；
3、试验前需对电缆类型、 是否存在电源供电、 是否屏蔽等进行说明； (以便选择耦合/去耦网络CDN) ；

•  耦合/去耦网络的选择

1、 对于交直流电源线端口
用于交/直流电源线的耦合/去耦网络
电压和电流的波前时间和半峰值时间应分别在开路情况下和短路情况下，在耦合/去耦网络的EUT端口验证。30%的下冲仅适用于发生器的输出端。在耦合/去耦网络的输出端，对下冲或过冲没有限制。发生器的输出或其耦合网络应与有足够带宽和电压量程的测量系统连接，以便监视开路电压波形。
对于线-线耦合，浪涌应通过18μF电容耦合，如图7和图9所示

对于线-地耦合，浪涌应通过9μF电容串联10Ω电阻耦合，如图8和图10所示。
交/直流电源端口电容耦合试验配置（差模）

交/直流电源端口电容耦合试验配置（共模）

• 浪涌防护元器件使用

浪涌防护原件的功能原理

1、 泄放；（典型应用端口：电源口）

2、 隔离；（典型应用端口：网口）

浪涌保护器的型号、 原理介绍
1、 气体放电管(GDT) 的参数与应用

1. 1主要技术参数
a、 直流放电电压
在上升陡度低于100V/s的电压作用下， 放电管开始放电的平均电压值称为其直流放电电压。 由于放电的分散性， 所以， 直流放电电压是一个数值范围。 选择时应大于电路工作电压120%；
b、冲击放电电压
在具有规定上升陡度的暂态电压脉冲作用下，放电管开始放电的电压值称为其冲击放电电压。放电管的响应时间或动作时延与电压脉冲的上升陡度有关， 对于不同的上升陡度， 放电管的冲击放电电压是不同的 。
C、冲击耐受电流
将放电管通过规定波形和规定次数的脉冲电流， 使其直流放电电压和绝缘电阻不会发生明显变化的最大值电流峰值称为管子的冲击耐受电流。
d、 其他参数

1. 2 气体放电管的优缺点及其应用
a 、优点：
极间绝缘电阻大
极间电容小
泄放暂态过电流能力强
b 、缺点：
时延—导致残压大
续流—导致无法直接应用于大部分电压端口
C 、应用：
用于浪涌防护最前级；
单独用于共模防护；
与其他防护器件串联应用；

2、压敏电阻(MOV) 的参数与应用
2. 1 压敏电阻的主要参数
a 、标称压敏电压(V) ：
通过规定持续时间的脉冲电流（一般为1mA 持续时间一般小于400mS） 时压敏电阻器两端的电压值
b 、残压
在压敏电阻能承受的最大脉冲峰值电流Ip及规定波形下压敏电阻两端电压峰值。
c 、残压比
残压比则是残压与标称电压之比。 （一般约为1. 8~2. 2）
d 、通流容量
通流容量也称通流量， 是指在规定的条件（规定的时间间隔和次数， 施加标准的冲击电流）下， 允许通过压敏电阻器上的最大脉冲（峰值）电流值。
其他
2. 2 压敏电阻的优缺点及其应用
a 、优点：
通流容量大
动作响应快
无续流
b 、缺点
极间电容大
TVS大家都有用过， TSS较GDT克服了动作时间慢的

浪涌防护器件小结
1、 GDT、 TSS同为开关型器件， 均存在续流问题；
2、 MOV、 TVS同为钳位型器件， 客服了续流问题， 但通流量较开关型器件要小；
3、 GDT动作时间为uS级， MOV动作时间为nS级均较慢；TSS、 TVS客服了动作时间， 为nS级器件；
4、 MOV（使用次数限制） 的失效模式以短路为主，
所以在应用回流中需加入短路保护型器件；
5、 以上浪涌保护器件均为过压型保护器件， 过流型

浪涌防护设计介绍
• 浪涌防护设计介绍
1、 “标准” 资料， GBT 17626. 5， ITU K系列建议，主要对波形参数、 内阻、 耦合方式进行了解；
2、 “测试” 技术了解， 主要对差、 共模， 正、 负极性等情况下的“回流路径” 进行了解；
3、 根据不同的试验等级， 结合实际电路进行浪涌防护方式（泄放或隔离或结合） 、 元器件等的选择；
4、 根据浪涌进入PCB区域电压高低、 电流大小、 所通过的路径进合理的间距、 线宽、 PCB布局、 布线设计；