EMC 抗扰度测试：交流电压骤降和中断（IEC 61000 4-11、4-34）
本博客将讨论 IEC 测试标准 IEC61000-4-11 Ed. 3 第 6.1.2 节表 4 和 IEC61000-4-34 第 6.1.1 节表 4 中对交流源发电机电压上升和下降时间的要求。3 第 6.1.2 节表 4 和 IEC61000-4-34 第 6.1.1 节表 4 所涵盖的交流源发电机电压上升和下降时间要求。此外，还包括对 IEC61000-4-11 Ed.3 附件 D 第 3、4 和 5 节的审查，其中更详细地论述了这一要求，并提供了合理的解释。这项要求可能会引起混淆。
IEC 61000-4-11 第 6.1.2 节，表 4，文本
| 说明 | 规格 |
|---|---|
| 电压上升（和下降）时间tr（和tf），见图 1b) 和图 2，突变时，发电机加载 100 Ω 电阻负载 | 介于 1 μs 和 5 μs 之间 |
需要快速下降时间的理由
如果线路发生短路，设备输入端子上的电压可能会在不到 5 μs 的时间内降为零。如果短路源于公共网络，则下降时间相对较慢，约为几百微秒到几毫秒。但是，如果短路发生在本地，例如由于安装在附近的其他设备发生故障，则主电压将在微秒内归零，据报告，某些情况下的下降时间短于 1 微秒。
在这种情况下，由于电压上升时间非常快，设备的输入整流二极管将从传导模式换向到闭锁模式，并突然产生很高的反向电压。由于这些二极管通常是针对电压上升时间在几毫秒范围内的自然线路换向而设计的，因此这种情况会增加整流二极管的压力。一般来说，快速瞬态电压也会干扰电子设备，导致设备损坏。
用几微秒范围内的快速下降时间模拟短路条件进行的测试，可用于测试设备对线路快速瞬态短路的耐受性。
请注意，IEC 61000-4-34 对要求小于 75A/phase 的 EUT 的上升和下降时间有相同的要求。对于更高功率的 EUT，完全符合性测试最多允许 50 usec。
大多数可编程交流电源都无法满足这一交流电压上升和下降时间要求，除非它们的尺寸过大和/或使用线性放大器技术。
For Pacific Power Source ECTS2 Harmonics and Flicker test systems equipped with the Electronic Power Transfer Switch (EPTS) option, the requirement for voltage rise and fall time capability is handled by the EPTS hardware and not a function of the AC power source used for the test, provided that the power source output inductance is low enough to guarantee that it does not affect rise or fall times. Generally, a power source with < 100 µH will suffice to meet the < 5 us specification.
EPTS-3-75 电子式功率转换开关 - 三相，每相 100A
电压骤降和中断的过渡时间由在两个交流电压源之间切换的固态电子开关决定。 这就要求提供电压骤降和中断电平的可编程交流电源与当地电力公司提供的额定电压交流电源（通常为 230 伏交流和 50 赫兹或 120 伏交流和 60 赫兹）同步。下图说明了这一概念。
PPS 电子式功率转换开关 (EPTS) 系统图
The resulting voltage transients at 90° and 270° where the voltage slew rates have to be fast enough to meet the < 5 µsec rise and fall times. For the case of 230Vac nominal voltage, the resulting voltage waveforms for the EPTS are shown in the two scope images below.
EPTS 电压上升和下降时间
摘要
然而，为了完全满足 IEC 61000-4-11 第 6.1.2 条的要求，需要使用 EPTS。第 6.1.2 条要求在 90 度和 270 度位置，使用 100 欧姆电阻负载对完全符合要求的点差/中断测试发生器的上升和下降时间进行验证。
这种方法在亚洲和欧洲特别有用。EPTS 设备有单相和三相两种型号，每相最大 100 欧姆。有关可用型号，请参见 https://pacificpower.com/products/epts-option。EPTS 装置还可满足 IEC61000-4-11 和 IEC61000-4-34 的峰值浪涌要求。另请参阅我们的应用说明 "IEC 61000-4-11 和 34 测试与交流源峰值电流"。
在美国应用中，需要第二个交流电源或交流发电机，以 50Hz、230VLN 单相或三相标称电压进行测试。
EPTS-3-75 电子式功率转换开关 - 三相，每相 100A
PPS 电子式功率转换开关 (EPTS) 系统图
EPTS 电压上升和下降时间