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脈沖發生器的波形參數校準方法
2020-05-19

1.引言

本文敘述的脈沖發生器是按國家標準 GB4943.1-2011《信息技術設備 安全第 1 部分:通用要求》(IEC60950-1:2005,MOD)中的 2.10.3.9 條款和 6.2.2.1條款要求制作的專用試驗儀器設備,針對各類信息技術設備進行模擬通信網絡中的閃電干擾和模擬配電系統中的瞬態電壓,屬電氣安全試驗儀器設備。


圖 1 電路為該脈沖發生器的試驗網絡電路,該電路用來產生脈沖電壓,所用元器件數值見表 1,電容器 C1 起始狀態被充電壓 Uc。產生脈沖波形有:

1)10/700μs(10μs 為視在波前時間,700μs 為視在半峰值時間);

2)1.2/50μs(1.2μs 為視為在波前時間,50μs 為視在半峰值時間)。

脈沖發生器的試驗網絡電路

元件值表


2.波形參數定義

1)波前時間 T1按國標 GB3482-1983《電子設備雷擊試驗方法》中 1.1.1.1 條款定義[2]:指電壓為峰值 30%和 90%(圖 2 中的 A、B 點)的時間間隔乘以 1.67。即:T1=1.67T。

脈沖波形示意圖

2)半峰值時間 T2

按國標 GB3482-1983《電子設備雷擊試驗方法》中 1.1.1.3 條款定義:指由視在原點到電壓下降到峰值 50%時的時間間隔,見圖 2 的 T2。


3.波形參數校準

脈沖發生器產生瞬態高壓脈沖波形信號,對其產生的脈沖波形,需校準的波形參數:脈沖電壓 U、波前時間 T1、半峰值時間 T2。本文推薦一種校準方法:采用一臺數字存儲示波器和一個無源高壓探頭,對脈沖波形參數(脈沖電壓 U、波前時間 T1、半峰值時間 T2)進行校準。選用測量校準儀器的技術性能要求如下;

測量校準儀器的要求


本文選用賽寶品牌 1950S 型脈沖發生器的脈沖波形參數進行校準,該儀器的脈沖波形參數如下:

1950S脈沖波形參數


操作方法:將無源高壓探頭(P6015A 型)插入 1950S 型脈沖發生器輸出端,再用 BNC 端與數字存儲示波器(TDS1012B 型)連接,見圖 3 浪涌波形參數校準連接圖。采用數字存儲示波器捕捉浪涌波形,并通過調節示波器的功能鍵(掃描時間、垂直靈敏度等)顯示最佳脈沖波形,從而讀數脈沖波形參數(波前時間T1、半峰值時間 T2)。例如:校準波前時間 T1=10us,見圖 4,校準半峰值時間T2=700us,見圖 5。

1950S 型脈沖發生器脈沖波形參數校準連接圖


1950S脈沖校準圖


按上述同樣方法來校準脈沖波形為 1.2/50us 參數。


校準脈沖電壓 U 參數方法:按校準脈沖電壓標準值,設置 1950S 型脈沖發生器的輸出電壓,采用數字存儲示波器捕捉脈沖波形,并通過測量脈沖波形的峰值來校準浪涌電壓參數。

提示:1)泰克 P6015A 型探頭,其分壓比為 1:1000,即存儲示波器測量1V 峰值電壓,相當于輸出浪涌電壓 1000V。2)1950S 型浪涌發生器的“監測”輸出端分壓比為 1:1000,只起波形監視作用,不能在此端口進行測量校準!

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