ГОСТ IEC 61000-4-5-2017. Межгосударственный стандарт. Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-5. Методы испытаний и измерений. Испытание на устойчивость к выбросу напряжения
Приложение E
(справочное)
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМ ВЫБРОСА
E.1 Общие положения
В приложении E даны ссылки на математические формы сигналов:
- для проектирования генераторов выбросов;
- моделирования эффективности защиты от выбросов цифровых устройств.
Формулы определены с учетом следующих требований:
1) для того чтобы воспроизвести номинальные длительность фронта и длительность (импульса), как это определено в настоящем стандарте в отношении импульсных генераторов в состоянии холостого хода и короткого замыкания на выходе;
2) для того чтобы помочь проектировщикам цифровых устройств в создании модели цепи исходных генераторов, используя упрощенные схемы, представленные в специализированном стандарте с номинальными значениями элементов схемы, при их наличии;
3) для того чтобы иметь производную, равную нулю в момент начала отсчета времени во избежание нестабильности при выполнении численного моделирования;
4) для того чтобы иметь одну и ту же базовую формулу, используемую в IEC для переходных явлений, таких как электростатический разряд, электрический быстрый переходный процесс (пачка) (EFT/B) и выброс напряжения.
Примечание - Для выброса напряжения (1,2/50 мкс) и выброса тока (8/20 мкс) определенные математические формы сигналов хорошо соответствуют тем, что определены в IEEE C62.45-2002. Сравнение для выброса напряжения (10/700 мкс) не может быть выполнено, потому что IEEE C62.45-2002 предоставляет значения для выброса напряжения (10/1000 мкс). Для выброса тока (5/320 мкс) значения отсутствуют.
Используют следующие определения параметров:
1) Tw - 
интервал, определяемый как время между 50% переднего и заднего фронтов импульса;
2) T - время нарастания выброса напряжения, определяемое для переднего фронта импульса как время между моментами, когда импульсное напряжение составляет 30 и 90% его амплитуды;
3) Tr - время нарастания выброса тока, определяемое для переднего фронта импульса как время между моментами, когда импульсный ток составляет 10 и 90% амплитуды;
4) Td - временной интервал между минимальным значением амплитуды импульса на его переднем фронте и 50% амплитуды импульса на его заднем фронте;
5) Tf - длительность фронта, определяемая как время между пересечением линии, имеющей наклон, который аппроксимирует передний фронт импульса, с горизонтальной линией, проходящей через минимальное и максимальное значения амплитуды импульса соответственно. Определенные следующие значения хорошо соответствуют сигналам, предусмотренным упрощенными схемами с использованием моделирования:
- импульс напряжения (1,2/50 мкс): Tf = 1,67·T; Td = Tw;
- импульс тока (8/20 мкс): Tf = 1,25·Tr·Td = 1,18·Tw;
- импульс напряжения (10/700 мкс): Tf = 1,67·T; Td = Tw;
- импульс тока (5/320 мкс): Tf = 1,25·Tr·Td = Tw;
6) BW - полоса частот импульсов, определяемая на частоте, где спектральная характеристика начинает спадать с наклоном минус 60 дБ/декада.
E.2 Нормализованный во временной области выброс напряжения (1,2/50 мкс)
Нормализованный во временной области выброс напряжения (1,2/50 мкс) выражен как
(E.1)
где kV = 1;
;
;
;
;
График выброса напряжения 1,2/50 мкс в зависимости от времени показан на рисунке E.1.
Рисунок E.1 - Выброс напряжения (1,2/50 мкс):
длительность импульса Tw
Увеличенный фрагмент переднего фронта импульса приведен на рисунке E.2.
Рисунок E.2 - Выброс напряжения (1,2/50 мкс):
длительность переднего фронта T
Амплитуда спектральной характеристики, соответствующей формуле (E.1), приведена на рисунке E.3.
Рисунок E.3 - Выброс напряжения (1,2/50 мкс):
спектральная характеристика с 
Импульс напряжения во временной области хорошо моделируется для частот менее 2 МГц, таким образом соответствующая полоса пропускания BW = 2 МГц.
E.3 Нормализованный во временной области выброс тока (8/20 мкс)
Нормализованный во временной области выброс тока (8/20 мкс) выражен как
(E.2)
где ki = 1;
;
;
i1 = 0,939;
;
График выброса тока 8/20 мкс в зависимости от времени показан на рисунке E.4.
Рисунок E.4 - Выброс тока (8/20 мкс):
длительность импульса Tw
Увеличенный фрагмент переднего фронта импульса приведен на рисунке E.6.
Рисунок E.5 - Выброс тока (8/20 мкс):
длительность переднего фронта Tr
Амплитуда спектральной характеристики, соответствующей формуле (E.2), приведена на рисунке E.6.
Рисунок E.6 - Выброс тока (8/20 мкс):
спектральная характеристика с 
Импульс тока во временной области хорошо моделируется для частот менее 0,15 МГц, таким образом соответствующая полоса пропускания BW = 0,15 МГц.
E.4 Нормализованный во временной области выброс напряжения (10/700 мкс)
Нормализованный во временной области выброс напряжения (10/700 мкс) выражен как
(E.3)
где kV = 1;
График выброса напряжения 10/700 мкс в зависимости от времени показан на рисунке E.1.
Рисунок E.7 - Выброс напряжения (10/700 мкс):
длительность импульса Tw
Увеличенный фрагмент переднего фронта импульса приведен на рисунке E.8.
Рисунок E.8 - Выброс напряжения (10/700 мкс):
длительность переднего фронта T
Амплитуда спектральной характеристики, соответствующей формуле (E.3), приведена на рисунке E.9.
Рисунок E.9 - Выброс напряжения (10/700 мкс):
спектральная характеристика с 
Импульс напряжения во временной области хорошо моделируется для частот менее 0,4 МГц, таким образом соответствующая полоса пропускания BW = 0,4 МГц.
E.5 Нормализованный во временной области выброс тока (5/320 мкс)
Нормализованный во временной области выброс тока (5/320 мкс) выражен как
(E.4)
где ki = 1;
;
;
i1 = 0,895;
;
График выброса тока 5/320 мкс в зависимости от времени показан на рисунке E.10.
Рисунок E.10 - Выброс тока (5/320 мкс):
длительность импульса Tw
Увеличенный фрагмент переднего фронта импульса приведен на рисунке E.11.
Рисунок E.11 - Выброс тока (5/320 мкс):
длительность переднего фронта Tr
Амплитуда спектральной характеристики, соответствующей формуле (E.2), приведена на рисунке E.12.
Рисунок E.12 - Выброс тока (8/20 мкс):
спектральная характеристика с 
Импульс тока во временной области хорошо моделируется для частот менее 1 МГц, таким образом соответствующая полоса пропускания BW = 1 МГц.
Подписаться на обновления