测试标准
GB/T 17626.4-2018
耦合方式
CDN/容性耦合夹
测试等级
电源±2kV/信号±1kV
性能判据
B级
1测试概述
电快速瞬变脉冲群(Electrical Fast Transient, EFT/Burst)抗扰度测试模拟继电器、接触器、断路器等切断感性负载时,在电源回路中产生的高频、快速重复瞬变脉冲群干扰,考核电动工具在脉冲群冲击下维持正常功能的能力。
在低压配电系统中,当继电器、接触器断开电机、变压器等感性负载时,由于电感电流不能突变,会在触点间产生数千伏的高压击穿空气,形成一系列 快速重复的瞬态脉冲。每个脉冲的上升时间约 5 ns,脉宽约 50 ns(50 Ω 负载),脉冲重复频率 5 kHz 或 100 kHz,以 15 ms 脉冲群 形式周期出现,群周期 300 ms。这些脉冲群经电源线传导耦合进入 EUT,可能引起 MCU 复位、显示闪烁、电机误动作、I/O 信号扰动等故障。
GB/T 17626.4-2018 / IEC 61000-4-4 规定了脉冲群发生器的标准波形参数,以及 耦合/去耦网络(CDN) 法(适用于电源端口)和 容性耦合夹 法(适用于信号/控制端口)两种耦合方式。电源端口测试等级推荐 ±2 kV(5 kHz/100 kHz),信号端口推荐 ±1 kV。每个极性、每个等级测试持续时间不少于 1 min。
测试目的
- 考核 EUT 电源端口与信号端口在脉冲群干扰下的功能正常性
- 验证电源 EMI 滤波器、TVS 保护、光耦隔离等抗干扰措施的有效性
- 评估 MCU 复位电路、看门狗、去耦电容的抗脉冲群能力
- 确定产品适用的 EFT 测试等级与性能判据
- 支撑产品 CCC 认证、CE 认证的 EMS 符合性评定
2标准要求
GB/T 17626.4-2018 §5试验等级按开路电压分为:电源端口等级 1(±0.5 kV)、等级 2(±1 kV)、等级 3(±2 kV)、等级 4(±4 kV);信号/控制端口为电源等级的一半。对家用电动工具,推荐电源端口等级 3(±2 kV)、信号端口等级 2(±1 kV),重复频率 5 kHz 或 100 kHz。
IEC 61000-4-4:2012 §5The test levels are defined for power ports: Level 1 (0.5 kV), Level 2 (1 kV), Level 3 (2 kV), Level 4 (4 kV); for signal/data ports: half of the power port level. The pulse repetition rate shall be 5 kHz or 100 kHz.
EFT 测试等级
| 等级 | 电源端口 kV | 信号端口 kV | 重复频率 |
|---|---|---|---|
| 1 | ±0.5 | ±0.25 | 5 kHz |
| 2 | ±1 | ±0.5 | 5 kHz |
| 3 | ±2 | ±1 | 5 kHz/100 kHz |
| 4 | ±4 | ±2 | 100 kHz |
脉冲波形参数
| 参数 | 50Ω 负载 | 1000Ω 负载 |
|---|---|---|
| 上升时间(10%-90%) | 5 ns±30% | 5 ns±30% |
| 脉宽(50%峰值) | 50 ns±30% | 50 ns×2=100 ns |
| 脉冲群持续时间 | 15 ms±20% | 15 ms±20% |
| 脉冲群周期 | 300 ms±20% | 300 ms±20% |
ℹ
注:电动工具 EFT 测试通常要求达到 B 级判据(GB/T 4343.2-2020):放电期间允许暂时功能降级,但放电停止后必须自行恢复。对安全保护功能要求 A 级判据。
3设备要求
⚡EFT 脉冲群发生器
型号:Teseq NSG 3040 / EM TEST NX5
输出:0–±4.4 kV
频率:5 kHz/100 kHz
符合:IEC 61000-4-4
输出:0–±4.4 kV
频率:5 kHz/100 kHz
符合:IEC 61000-4-4
🔌耦合去耦网络 CDN
型号:Teseq CDN-M016 / EM TEST CDN-M325
用途:电源端口耦合
电流:16 A/32 A
耦合电容:33 nF
用途:电源端口耦合
电流:16 A/32 A
耦合电容:33 nF
📎容性耦合夹
型号:Teseq/EM TEST 标配容性耦合夹
用途:信号/控制端口耦合
耦合电容:100 pF 典型
用途:信号/控制端口耦合
耦合电容:100 pF 典型
🧱接地参考平板
材质:镀锌钢板/铜板
尺寸:≥1 m × 1 m
接地:接大地,电阻≤4 Ω
尺寸:≥1 m × 1 m
接地:接大地,电阻≤4 Ω
🔌纯净电源
型号:艾普斯 ASR-2150
用途:经 CDN 供电 EUT
隔离:抑制脉冲群反灌
用途:经 CDN 供电 EUT
隔离:抑制脉冲群反灌
📊波形校准套件
组成:50 Ω/1000 Ω 衰减器+示波器
带宽:≥400 MHz
用途:验证脉冲波形
带宽:≥400 MHz
用途:验证脉冲波形
4测试步骤
实验室布置
将接地参考平板(GRP)铺设于测试桌面(≥1 m×1 m,距地面 0.8 m)。EUT 置于 GRP 上方 0.1 m 高的绝缘垫上。EUT 电源线经 CDN 接至纯净电源,电缆长度≤1 m。CDN 外壳与 GRP 搭接。
波形校准
使用 50 Ω 与 1000 Ω 校准衰减器接发生器输出,示波器(带宽≥400 MHz)测量脉冲波形。验证 ±2 kV 时上升时间 5 ns±30%、脉宽 50 ns±30%(50 Ω)、脉冲群持续 15 ms、周期 300 ms。校准合格后方可测试。
电源端口耦合测试
EUT 电源线接入 CDN 的 EUT 端,CDN 电源端接纯净电源。发生器接 CDN 耦合输入端。电压设为 ±2 kV(等级 3),重复频率 5 kHz(或 100 kHz)。对相线(L)、中线(N)、保护地(PE)分别逐线耦合,先正后负,每线每极性持续 2 min。
信号端口耦合测试
对 EUT 的信号/控制端口(如通信线、传感器线),将电缆穿过 容性耦合夹。发生器接耦合夹输入,电压设为 ±1 kV,频率 5 kHz。每端口正负极性各持续 2 min。耦合夹与 EUT 距离≤1 m。
功能监测
测试期间 EUT 在额定工况下运行,全程监测功能:电机是否异常停转/调速、显示是否闪烁/乱码、按键是否误触发、MCU 是否复位、保护电路是否误动作。记录每次异常现象及对应极性、电压、端口。
恢复性验证
每个极性、每个端口测试结束后,立即检查 EUT 是否恢复正常。对 B 级判据现象,确认脉冲群停止后 EUT 是否自行恢复至正常工作状态,无需人工干预。
高等级补充测试
若产品标准要求或客户指定,对电源端口施加 ±4 kV(等级 4,100 kHz)补充测试,评估产品在更严酷条件下的抗扰度裕量。
数据记录与保存
汇总各端口、极性、等级的测试结果(端口、电压、频率、极性、持续时间、现象、判据等级)。保存发生器波形校准记录、测试照片、异常现象记录,由测试人员、复核人员签字归档。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 核对样机铭牌与端口:额定电压、电源端口、信号/控制端口清单
- 确认实验室环境:温度 15–35℃、相对湿度 25–75%
- 检查脉冲群发生器、CDN 计量证书,波形校准报告在有效期
- 确认 GRP 接地良好,绝缘垫厚度 0.1 m
- 准备容性耦合夹、校准套件、记录表格
安全注意事项
⚠
危险:脉冲群发生器输出高达 ±4 kV,虽单脉冲能量有限,但重复脉冲仍可能引起电击不适。测试中严禁触及 CDN EUT 端与耦合夹。CDN 必须可靠接地,防止脉冲群经地线反灌其他设备。
!
警告:电源线长度影响耦合效率,EUT 至 CDN 距离应≤1 m,多余线缆应短而直,不得盘绕。CDN 的去耦端必须接纯净电源,不得直接接电网,否则脉冲群会注入电网损坏其他设备。
操作规程
- 铺设 GRP 与绝缘垫,EUT 置于绝缘垫
- 发生器开机预热 15 分钟,校准脉冲波形合格
- 电源端口:EUT 经 CDN 接纯净电源,发生器接 CDN
- 电源端口 ±2 kV,5 kHz/100 kHz,L/N/PE 逐线,正负各 2 min
- 信号端口:电缆穿容性耦合夹,±1 kV,5 kHz,正负各 2 min
- 全程监测 EUT 功能,记录异常现象
- 每端口测试后验证 EUT 恢复性
- 导出数据、填写原始记录、测试人与复核人签字
- EUT 断电、发生器归零、整理工位
6测试大纲
EFT 测试大纲规定测试端口、等级、方式与判定准则:
| 序号 | 测试项目 | 技术要求 | 测试方法 | 测试设备 | 判定 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 电源端口 L 线 | ±2 kV | CDN 耦合 | NSG 3040+CDN | 必检 |
| 2 | 电源端口 N 线 | ±2 kV | CDN 耦合 | NSG 3040+CDN | 必检 |
| 3 | 电源端口 PE 线 | ±2 kV | CDN 耦合 | NSG 3040+CDN | 必检 |
| 4 | 信号/控制端口 | ±1 kV | 容性耦合夹 | NSG 3040+夹 | 适用项 |
| 5 | 重复频率 | 5 kHz/100 kHz | 参数设置 | NSG 3040 | 必检 |
| 6 | 测试持续时间 | 每极性≥2 min | 计时 | NSG 3040 | 必检 |
| 7 | 波形校准 | 5 ns/50 ns | 校准靶+示波器 | 校准套件 | 必检 |
| 8 | 功能监测 | B 级判据 | 全程观察 | 目视/仪器 | 必检 |
7测试报告
测试完成后应出具完整的 EFT 测试报告,报告包含样品信息、测试端口、等级、现象记录与判定结果:
电动工具电快速瞬变脉冲群抗扰度测试报告
EFT/BURST IMMUNITY TEST REPORT
| 端口 | 耦合线 | 电压 kV | 极性 | 持续时间 | 现象 | 判定 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 电源 | L | ±2 | +/- | 2+2 min | 无异常 | A |
| 电源 | N | ±2 | +/- | 2+2 min | 无异常 | A |
| 电源 | PE | ±2 | +/- | 2+2 min | 显示瞬闪,恢复 | B |
| 信号 | 控制线 | ±1 | +/- | 2+2 min | 无异常 | A |
| 综合判定 | B 级现象可自行恢复 | 合格 PASS | ||||
8判定标准
EFT 测试按 GB/T 17626.4-2018 性能判据进行判定,电动工具通常要求达到 B 级判据。
单项判定准则
| 部位 | 合格判据 | 不合格情形 | 判定等级 |
|---|---|---|---|
| 安全保护功能 | A 级 | 误动作/失效 | 关键项 |
| 电机运行 | B 级 | 停转不恢复 | 关键项 |
| MCU/控制 | B 级 | 复位不恢复/跑飞 | 关键项 |
| 显示 | B 级 | 乱码不恢复 | 一般项 |
综合判定
合格 PASS
关键部位 A/B 级,可自行恢复
让步
显示 B 级且可恢复
不合格 FAIL
C/D 级或损坏
✓
合格判定:EUT 在 ±2 kV 脉冲群下,安全功能达 A 级,电机与 MCU 达 B 级且可自行恢复,判定 EFT 测试合格。
✖
不合格处理:MCU 复位超标应增加电源去耦电容(电解+陶瓷并联)、铁氧体磁珠、TVS 二极管;电机误动作应优化驱动电路光耦隔离与滤波;显示乱码应加强信号线屏蔽与共模滤波。整改后重新测试。