電子設(shè)備的普及使其面臨越來越復(fù)雜的電磁環(huán)境，雷擊和電網(wǎng)操作引起的浪涌（沖擊）過電壓，是設(shè)備故障的重要誘因之一。為確保設(shè)備在浪涌條件下的穩(wěn)定運(yùn)行與互操作性，國際電工委員會(huì)（IEC）制定了 IEC 61000-4-5《電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)》（對(duì)應(yīng)中國標(biāo)準(zhǔn) GB/T 17626.5），用于規(guī)范浪涌抗擾度試驗(yàn)的波形、等級(jí)和試驗(yàn)方法。

執(zhí)行該項(xiàng)試驗(yàn)的核心設(shè)備是浪涌發(fā)生器（浪涌測(cè)試儀），而示波器是配套的測(cè)量儀器，用于捕獲和記錄試驗(yàn)過程中的電壓、電流波形。二者分工不同：浪涌發(fā)生器負(fù)責(zé)產(chǎn)生高壓浪涌脈沖，示波器負(fù)責(zé)觀測(cè)波形，示波器本身不產(chǎn)生高壓激勵(lì)。理解這一點(diǎn)，是正確開展浪涌試驗(yàn)的前提。

IEC 61000-4-5浪涌試驗(yàn)的原理

浪涌試驗(yàn)?zāi)M兩類典型瞬態(tài)過電壓來源：

- 雷擊的間接效應(yīng)：雷電擊中外部線路或鄰近物體時(shí)，在電源線、信號(hào)線上感應(yīng)出的浪涌過電壓；

- 開關(guān)操作過電壓：電網(wǎng)或設(shè)備內(nèi)部開關(guān)切換、故障跳閘引起的瞬態(tài)沖擊。

為覆蓋上述場(chǎng)景，浪涌發(fā)生器輸出標(biāo)準(zhǔn)的組合波（Combination Wave）：

• 開路電壓波形：1.2/50μs（波前時(shí)間 1.2μs，半峰值時(shí)間 50μs）；

• 短路波形：8/20μs（波前時(shí)間 8μs，半峰值時(shí)間 20μs）；

- 發(fā)生器等效輸出阻抗約 2Ω。

試驗(yàn)時(shí)，浪涌發(fā)生器通過耦合 / 去耦網(wǎng)絡(luò)（CDN）將浪涌施加到受試設(shè)備（EUT）的電源端口或信號(hào)端口，同時(shí)保證浪涌不反向干擾供電電網(wǎng)。在此過程中，示波器通過高壓差分探頭測(cè)量 EUT 端口的浪涌電壓波形與殘余電流波形，為評(píng)估設(shè)備抗擾能力提供原始數(shù)據(jù)。設(shè)備是否通過試驗(yàn)，最終由測(cè)試人員依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能判據(jù) A/B/C 判定，示波器僅提供可追溯的波形證據(jù)。

IEC 61000-4-5 浪涌試驗(yàn)的使用方法

完整的浪涌試驗(yàn)流程如下：

第一步：確定試驗(yàn)等級(jí)與試驗(yàn)配置根據(jù)設(shè)備安裝環(huán)境選擇試驗(yàn)等級(jí)（1 級(jí) 0.5kV、2 級(jí) 1kV、3 級(jí) 2kV、4 級(jí) 4kV），確定耦合方式：線 - 線耦合（差模） 或 線 - 地耦合（共模）。檢查 EUT 處于正常工作狀態(tài)。

第二步：連接試驗(yàn)系統(tǒng)將浪涌發(fā)生器輸出端經(jīng) CDN 與 EUT 正確連接，確保接地可靠。示波器經(jīng)高壓差分探頭接至被測(cè)點(diǎn)（如 EUT 電源輸入端口），注意探頭耐壓等級(jí)須覆蓋試驗(yàn)電壓，避免損壞儀器。

第三步：設(shè)置發(fā)生器參數(shù)設(shè)置浪涌電壓峰值、極性（正 / 負(fù)）、對(duì)交流電源的注入相位（過零與峰值附近）、脈沖重復(fù)率（通常每分鐘 1 次）。禁止在 EUT 帶電狀態(tài)下帶電插拔連接線。

第四步：設(shè)置示波器參數(shù)

• 觸發(fā)方式：上升沿觸發(fā)，觸發(fā)電平略低于浪涌峰值；

• 采集方式：單次捕獲（Single），防止多次脈沖疊加；

• 帶寬建議 ≥100MHz（推薦更高帶寬以準(zhǔn)確還原 1.2μs 波前），采樣率建議 ≥1GSa/s；

• 垂直量程按探頭衰減比與浪涌幅值設(shè)定。

第五步：施加浪涌并記錄按標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)、每種極性（正、負(fù)）各施加至少 5 次浪涌，間隔不低于 1 分鐘。施加期間通過示波器記錄 EUT 端口的電壓 / 電流波形，同時(shí)觀察 EUT 運(yùn)行狀態(tài)。

第六步：評(píng)估與報(bào)告依據(jù)性能判據(jù)判定試驗(yàn)結(jié)果：A 級(jí)（功能正常無退化）、B 級(jí)（功能暫時(shí)降低但可自恢復(fù)）、C 級(jí)（功能降低需人工復(fù)位或干預(yù)）。結(jié)合示波器記錄的波形分析失效機(jī)理，如不過關(guān)需定位并整改（如增加壓敏電阻、TVS、濾波等保護(hù)器件），最后輸出試驗(yàn)報(bào)告。

關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

浪涌發(fā)生器側(cè)（決定試驗(yàn)是否正確）：

示波器及探頭側(cè)（決定測(cè)量是否準(zhǔn)確）：

IEC 61000-4-5 浪涌抗擾度試驗(yàn)是評(píng)估設(shè)備在雷擊間接效應(yīng)與開關(guān)瞬變下抗擾能力的重要手段。試驗(yàn)以浪涌發(fā)生器 + CDN產(chǎn)生并注入標(biāo)準(zhǔn)組合波，以示波器 + 高壓差分探頭完成波形觀測(cè)與記錄，最終依據(jù)性能判據(jù) A/B/C 評(píng)估設(shè)備可靠性。正確配置發(fā)生器等級(jí)、耦合方式與示波器測(cè)量參數(shù)，是獲得準(zhǔn)確、可追溯試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵。