为什么设备必须通过浪涌抗扰度测试？——雷击防护的第一道防线

 

浪涌抗扰度测试是对电子设备在经历瞬态过电压冲击时所具有的抗干扰能力进行评估的一种测试方法。这种冲击通常源自雷电或电网波动，它们能够对设备的内部电路造成严重损害，进行浪涌测试是确保产品安全与性能的重要环节。

浪涌的来源与影响

浪涌主要来源于两大类：自然现象与人为因素。

- 自然现象：如雷电，它能引发较高幅度的电压尖峰。

- 人为因素：主要来源于电力系统的操作，如设备开关的启停、短路等。

这些浪涌若不及时检测与处理，将导致设备损坏，严重时会影响整个系统的正常运行。

 

测试目的

模拟雷电或电力系统开关瞬态产生的浪涌电压/电流，验证设备在电源线、信号线及通信端口等接口的抗干扰能力‌。

•模拟雷电感应、电网切换、短路故障等产生的高压脉冲；

•验证设备电源端口、信号端口、通信接口的抗干扰能力；

•确保产品在恶劣电磁环境下安全可靠运行。

浪涌抗扰度测试是一种模拟电网开关操作或雷电感应产生的瞬时高能量脉冲的电磁兼容性测试，用于验证电子设备在遭遇电压尖峰时的生存能力。简单说，就是给设备来一次人造雷击！

测试波形

•1.2/50 μs 电压波形（开路电压）‌：适用于电源线及短距离信号线，模拟开关瞬态‌。

•8/20 μs 电流波形（短路电流）‌：模拟雷击电流‌。

‌•10/700μs（通信波）‌：用于长距离对称通信端口‌

•组合波发生器输出

关键参数
 

•电压等级：0.5kV至4kV，分1-4级（X级为开放等级）‌。

•极性：正/负双极性‌。

•重复率：每分钟至少一次‌。

测试端

•交流电源输入端

•直流电源端

•以太网、RS485、CAN等信号/通信端口

浪涌抗扰度测试需要用到哪些设备？
1浪涌发生器（雷击浪涌发生器）

•产生标准浪涌脉冲（如1.2/50μs电压波、8/20μs电流波）；

•输出电压范围：0～6 kV（线-地），0～4 kV（线-线）；

•符合 IEC/EN 61000-4-5 标准。

2耦合/去耦网络（CDN）

•将浪涌信号耦合到被测设备（EUT）的电源线或信号线上；

•同时防止浪涌影响电网中其他设备；

•分为电源CDN、通信CDN、I/O信号CDN等类型。

3被测设备供电电源

•提供稳定交流或直流电源（如AC 220V/50Hz）；

•可带隔离变压器，避免干扰反馈。

4示波器与高压探头

•用于监测浪涌脉冲的实际波形（电压、电流）；

•带宽 ≥ 100 MHz，配合1001高压差分探头；

•验证浪涌信号是否符合标准波形要求。

5接地参考平面（GRP）

•铜或铝制金属板（厚度≥2.5mm，尺寸≥2m×2m）；

•所有设备通过低阻抗连接至公共接地点，确保测试一致性。

6辅助设备

•EUT支撑台（绝缘材料）

•线缆管理支架

•电磁屏蔽室（推荐在屏蔽环境下测试，避免对外发射干扰）

•数据记录仪（用于监控EUT功能状态）

浪涌抗扰度测试的7大标准试验步骤PART 01试验前准备与需求确认

确认测试标准
 

明确适用标准（如 IEC/EN 61000-4-5、GB/T 17626.5）及产品类别（家用、工业、医疗、车载等）。

确定试验等级
 

根据使用环境选择浪涌电压等级，常见为：

•电源端口：±0.5kV、±1kV、±2kV、±4kV

•信号/通信端口：±0.5kV、±1kV、±2kV

•准备被测设备（EUT）：

设备处于正常工作状态，连接所有必要电缆（电源线、信号线、接地线等）。

检查环境条件
 

实验室温度（15~35°C）、湿度（30%~60% RH），避免静电干扰。

PART 02设备与仪器连接

连接浪涌发生器
 

将浪涌发生器输出端接入EUT的待测端口（如L/N、L/PE、N/PE或信号线）。

配置耦合/去耦网络（CDN）
 

•用于电源线测试，隔离浪涌信号与供电电源，防止干扰电网；

•确保浪涌仅施加于EUT。

正确接地
 

浪涌发生器、CDN、EUT参考接地平面（ERP）必须低阻抗连接，接地线尽量短直（<1m），避免地环路。

布线规范
 

所有电缆按设备实际使用方式布置，离地高度约40cm，长度符合标准要求。

PART 03设置浪涌发生器参数

波形选择
 

标准规定为 1.2/50μs 电压波形 与 8/20μs 电流波形 的组合波。

极性设置
 

分别测试 正向（+） 和 负向（-） 浪涌。

重复频率

通常为每分钟1次（避免设备过热）。

施加次数
 

每个测试点、每种极性至少施加 5次正脉冲 + 5次负脉冲，共10次。

PART 04选择测试端口与模式

 

对以下关键端口依次进行测试：

•电源输入端口：L-PE、N-PE、L-N（差模与共模）

•信号/数据端口：RS485、CAN、Ethernet、USB等

•控制输入/输出端口

•外壳接地端子（如适用）

测试顺序建议：先低风险端口，后电源主端口。

PART 05正式施加浪涌并监控

 

•启动浪涌发生器，按设定参数逐项施加浪涌脉冲；

•全程监控EUT工作状态，观察：

•是否重启、死机、误动作

•功能是否中断（如通信丢包、显示异常）

•是否出现硬件损坏（冒烟、烧毁）

•使用示波器监测关键信号波形（可选）；

•记录每次浪涌施加的时间、极性、响应情况。

PART 06试验后功能评估

 

•浪涌测试结束后，让设备静置数分钟；

•检查设备是否：

•能正常启动

•功能完全恢复

•无参数漂移或性能下降

•根据标准进行性能判据分类：

•判据A：试验中功能正常，无中断（最优）

•判据B：允许暂时功能丧失，但能自动恢复

•判据C：允许功能丧失，需人工干预恢复

•判据D：出现不可恢复的损坏（不合格）

PART 07出具测试报告

 

编写《浪涌抗扰度测试报告》，内容包括：

•被测设备信息（型号、序列号）

•测试依据标准（IEC 61000-4-5）

•试验等级（如±2kV）

•使用设备清单（浪涌发生器、CDN型号）

•测试端口与接线图

•施加参数（波形、极性、次数）

•试验过程记录与现象描述

•功能评估结果与判据等级

•结论（通过/不通过）

•测试人员签字与日期

判定标准

•A级：试验中功能正常，无性能降级；

•B级：允许暂时性功能异常，断电重启后可恢复；

•C级：允许保护器件动作，但无永久损坏；

•不合格：出现死机、烧毁、数据丢失、结构损坏等。。

常见问题与解决方案1测试过程中设备无法启动或出现振荡

- 原因：可能是由于去耦网络（CDN）中的电感过高或输入电容不足。

- 解决方案：使用较低电感的CDN，增加输入电容，或引入耗散电阻。

2设备在测试中出现功能失效

- 原因：可能是由于设备的保护电路设计不足。

- 解决方案：改进设备的保护电路设计，增加浪涌保护器件。

应用领域
 

•工业自动化设备

•新能源充电桩、光伏逆变器

•轨道交通控制系统

•智能建筑弱电系统

•医疗设备

•汽车电子（车载充电机、BMS）

享检测可以根据用户需求进行浪涌抗扰度测试，该测试是电磁兼容性（EMC）测试的重要项目之一，用于评估电气电子设备在遭受雷击或大功率开关操作引起的瞬态过电压（浪涌） 时，能否保持正常工作或不损坏。

享检测
专业浪涌抗扰度测试服务

享检测作为第三方检测机构，长期专注于电磁兼容（EMC）、环境可靠性、安全与性能测试，凭借先进设备、资深团队与丰富经验，为客户提供高效、精准、合规的浪涌抗扰度测试服务。

享检测核心优势PART.01先进设备，精准模拟真实浪涌

 

•配备国际品牌高性能浪涌发生器，波形精度高、重复性好；

•支持 1.2/50μs 电压波 + 8/20μs 电流波 标准组合波输出；

•输出电压范围覆盖 ±0.5kV ~ ±6kV，满足工业级严苛测试需求；

•配套全系列耦合/去耦网络（CDN），支持电源、信号、通信端口测试。

PART.02专业实验室环境，确保测试可靠性

 

•拥有标准化EMC实验室，屏蔽效能高，背景噪声低；

•接地系统符合IEC标准，接地电阻＜0.1Ω，避免地环路干扰；

•实验室温湿度可控，确保测试条件稳定、可重复。

PART.03资深技术团队，提供全流程支持

 

•工程师均具备5年以上EMC测试经验，熟悉IEC、GB、GJB、MIL等多类标准；

•提供预测试服务，提前发现问题，降低正式测试失败风险；

•测试后提供整改建议，协助客户优化电路设计、滤波与接地方案；

•支持现场技术支持与技术培训。

PART.04覆盖全行业，服务多样化产品

 

已为以下领域客户提供浪涌测试服务：

•工业控制设备（PLC、变频器、HMI）

•新能源（光伏逆变器、储能系统、充电桩）

•智能家居与消费电子

•汽车电子（ECU、车载充电机）

•医疗设备、轨道交通、通信设备

•军工与航空航天电子产品

PART.05高效服务流程，助力产品快速上市

 

•快速排期：常规项目1~3个工作日内安排测试；

•加急服务：支持7×24小时加急测试，最快24小时出报告；

•一站式服务：除浪涌测试外，还可同步完成静电放电（ESD）、电快速瞬变（EFT）、传导抗扰度、辐射抗扰度等全套EMC测试；

•数字化平台：支持在线预约、报告下载、进度查询，服务透明高效。