ZHCAEE1A August 2024 – October 2024 DP83822I , DP83826E , DP83826I , DP83867E , DP83867IR , DP83869HM
4.6 IEC 61000 4-5 浪涌
IEC61000-4-5 也稱為浪涌抗擾度測試，主要測試電氣設備對由開關過壓或瞬變引起的單向浪涌的抗擾度。與 ESD 和 EFT 測試不同，浪涌測試涉及到將高能量或大功率脈沖注入系統(tǒng)。與 ESD 和 EFT 測試的納秒脈沖范圍不同，這些脈沖處于毫秒范圍內。浪涌測試是為了評估電氣設備在承受高能脈沖時不對器件或系統(tǒng)應用造成任何損壞的能力。在浪涌注入后，系統(tǒng)需要在不進行任何下電上電或硬件復位的情況下自動恢復。與不允許在系統(tǒng)中發(fā)生數(shù)據(jù)包錯誤或丟失的其他 EMI 測試不同，浪涌測試主要關注 B 類性能。因此，允許出現(xiàn)數(shù)據(jù)包錯誤或丟失，但 PHY 必須自動自行恢復。
在 IEC61000 4-5 浪涌測試標準中為以下情況定義了不同的測試：開路、短路和電信端口。開路和短路測試主要用于電源浪涌測試。節(jié) 5 測試可提升電源電路性能。但是，電源 EMC 測試取決于除以太網(wǎng)以外的電源 IC。因此，我們可以主要關注信號端口的浪涌測試。
在信號或電信端口浪涌測試中，屏蔽和非屏蔽電纜有不同的測試設置。以下是兩種測試設置之間的差異：
- 對于非屏蔽電纜應用，浪涌測試涉及通過耦合去耦網(wǎng)絡 (CDN) 將噪聲直接注入到電纜。由于非屏蔽電纜周圍沒有接地屏蔽罩，因此更有可能將差分噪聲注入系統(tǒng)。因此，需要執(zhí)行差模噪聲注入線路到線路 和共模噪聲注入線路到接地 浪涌測試。
- 對于屏蔽電纜應用，噪聲會直接注入到電纜屏蔽層或接地端。因此，只需測試"線路到接地"，因為大多數(shù)噪聲是共模噪聲。以下是為屏蔽電纜應用注入浪涌脈沖的常見方式：
上述兩種類型的浪涌測試設置均模擬現(xiàn)實場景。與屏蔽電纜浪涌測試相比，非屏蔽電纜浪涌測試通常性能較差。這是由于噪聲直接注入電纜而造成。此外，浪涌測試要向系統(tǒng)注入高功率噪聲。在設計中，并不總是建議使用一條潛在路徑將高功率噪聲注入信號線。在工業(yè)應用中，大多數(shù)客戶使用屏蔽電纜。以下部分重點介紹屏蔽電纜或線對地浪涌測試。
浪涌測試級別：
- 1 級：±0.5kV（線對線），±1kV（線對地）
- 2 級：±1kV（線對線），±2kV（線對地）
- 3 級：±2kV（線對線），±4kV（線對地）
通常，線對地浪涌測試的通過級別高于線對線浪涌測試。
浪涌波形：
對于信號和電信端口浪涌測試，脈沖寬度為 1.4ms，前沿時間為 10us。該脈沖是注入系統(tǒng)的高功率脈沖：
圖 4-8 浪涌測試波形