作者近日通過對 IEC61000-4-4 標準草案（ FDIS文件）的閱讀，對電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗有了更新的認識，覺得新標準草案對脈沖群波形的要求、對校驗信號發生器的方法、對試驗方法的細節都有了新的規定，作者認為標準草案的這些規定對規范試驗，提高試驗的可比性和重復性很有好處。今將標準草案閱讀中發現的不同部分整理出來，并加上作者對它的一些評述，作出《新舊版本EFT脈沖群抗擾度試驗的差異一文》，希望對企業人員理解標準和正確掌握試驗方法能有所幫助。
1- 試驗等級
打開 IEC61000-4-4 的 1995年版標準，從及新的標準草案，首先看到的一個不同點便是試驗等級，分別見表 1 和表 2所示：

表 1. 1995 年版標準的試驗等級

表 2. 新標準草案的試驗等級
   從這兩張表格對比可以看出，新標準草案的嚴酷度要高于原先的標準，主要是試驗頻率有了變化，將原先的2.5kHz 取消了，一律取 5kHz和100kHz兩種。因此，標準草案所規定的單位時間內的脈沖密集程度有了增加，這對設備試驗的嚴酷程度是一種增加。
    2- 試驗設備
    2.1 脈沖群發生器
   在脈沖群發生器中，原標準與新的標準草案在發生器組成的主要元件上有一個明顯區別：原標準講的是火花氣隙（spark gap）；新的標準草案講的是高電壓開關（ high voltageswitch）。事實上，當代的脈沖群發生器里的脈沖形成器件，無一例外，都是采用高壓電子開關。

這一改變，對提高脈沖群發生器工作的穩定性，從及提高試驗脈沖的頻率起到了關鍵的作用。
    在 IEC61000-4-4 ： 1995 標準的附錄A中，曾經有一段文字提到了采用火花氣隙充當脈沖形成器件的弊病：
    “由于火花氣隙在低于 1kV 時的機械和電氣上的不穩定，所以對低于2kV的試驗電壓要通過分壓器來得到”。
    “脈沖群沖單個脈沖的重復頻率的實際值為 10kHz 到1MHz，然而廣泛調查的結果表明，采用固定調節火花氣隙的發生器難以再現這種相對較高的重復頻率，因此標準規定了頻率較低的、有代表性的專用脈沖”。
    所以在脈沖群試驗標準制定過程中，把脈沖頻率定為 2.5kHz 和5kHz實在是有一點不得以而為之的味道。隨著脈沖形成器件的更新，特別是高速高壓電子開關的選用，把脈沖頻率提高到 5kHz 和100kHz是理所當然的事情，使得脈沖群抗擾度試驗更加切合實際的干擾情況。
    2.2 脈沖群發生器的特性參數
   與原標準相比，在標準草案中對發生器特性參數規定的*大不同表現為兩點：其一，標準草案給出了兩種不同負載條件下的輸出電壓范圍，1000Ω負載的輸出電壓為 0.24kV ～ 3.8kV ； 50 Ω負載的輸出電壓為 0.125V ～ 2kV 。其二，標準草案將在50Ω負載上的每個 2kV脈沖提供的能量為 4mJ 取消了，代之以脈沖發生器性能的可比性由下列要求（見表 3 ）加以保證：
 表 3. 新標準草案對脈沖群發生器特性參數的要求

在表 3 中還可以看到一點：脈沖的重復頻率提高并不會造成對受試設備注入能量的增加，這是因為重復頻率自 5kHz提高到100kHz （頻率提高了 20 倍），但脈沖群的持續時間卻從 15ms 縮減到0.75ms（持續時間縮減到原來的二十分之一），因此注入受試設備的脈沖總量沒變（仍為75個），注入受試設備的干擾能量也就沒變，只是單位時間內的脈沖密集程度有了增加。考慮到國外專家對脈沖群試驗的故障機理

解釋為是干擾脈沖對線路結電容的充電，脈沖頻率越高，單位時間內的脈沖個數越多，對結電容的電荷積累也越快，越容易達到線路出錯的閾限。因此，新的標準草案把測試頻率提高，其本質上也是將試驗的嚴酷程度有所提高。
    2.3 發生器性能校驗
   對發生器的性能必須進行校驗，以便對所有參與做試驗的試驗發生器的性能建立一個共同依據。校驗可采用下列步驟：
    在試驗發生器的輸出端依次分別接入 50 Ω和1kΩ的同軸衰減器，并用示波器加以監測。監測用示波器的－ 3dB 帶寬，以及體現試驗發生器負載的 50 Ω和1kΩ的同軸衰減器的頻率響應要求達到 400MHz 以上。其中 50 Ω是試驗發生器的匹配負載；1kΩ試驗負載則體現了發生器的一個復合負載。不同的試驗發生器只有在兩種極端的負載條件下擁有相同特性，才能保證在實際的抗擾度試驗中有相互可比的試驗結果。
   校驗中要測量單個脈沖的上升時間、持續時間和重復頻率；以及脈沖群的持續時間和重復周期，詳細記錄在案。 

    在表 4 中，對每一個設定電壓分別給出了在 50 Ω負載上測得的輸出電壓 V p （ 50Ω）以及 1k Ω負載上測得的輸出電壓 V p （ 1kΩ） 。其中 V p （ 50 Ω） 的幅值容差為 0.5V p（開路輸出電壓）± 10% ； V p （ 1k Ω） 的幅值容差為 V p （ 1k Ω）±20%。測量中要保證分布電容為*小。  

    用于電源線抗擾度試驗的耦合/去耦網絡，在原標準與新的標準草案中有一個*大的不同點，前者是對逐根電源線做共模抗干擾試驗；后者是對所有電源線路同時做共模抗干擾試驗。分別見圖1a和圖 1b 所示。
    對于耦合 / 去耦網絡的性能，新標準草案只從試驗的角度，提出了對特性參數的要求:
                               
    為了保證在交流 / 直流電源端口試驗中使用的耦合/去耦網絡性能合格，光有上述基本要**不夠的，還必須對耦合 / 去耦網絡的共模輸出波形進行校驗。校驗時發生器的輸出電壓設置為4kV。發生器的輸出接耦合 / 去耦網絡的輸入，耦合 / 去耦網絡的輸出接 50 Ω負載，記錄峰值電壓和波形。校驗要在每一條耦合/去耦通路上進行。測量結果應該是：脈沖的上升時間為 5ns ± 30% ；脈沖持續時間對 50 Ω為50ns ± 30%，峰值電壓在表4 要求上± 10 % 。
    此外，當被試設備以及電源與網絡脫開時，在耦合 /去耦網絡輸入端的殘余試驗脈沖不超過所施試驗電壓的10 % 。
   標準草案對波形校驗結果一致性的規定是有重要意義的：實質上，只有大體一致的試驗波形才代表試驗波形中的諧波成分及其含量的一致性，只有這樣，才能保證采用不同試驗發生器時的試驗結果大體一致。
    2.5 電容耦合夾
    脈沖群對于 I/O 線、信號線、數據線和控制線抗擾度試驗是通過電容耦合夾進行的（如果前述耦合/去耦網絡不適合使用在 ac/dc 電源端口時，也可采用電容耦合夾的耦合方式來對ac/dc電源端口進行試驗）。耦合夾的耦合電容取決于電纜的直徑、材料及電纜的屏蔽情況。
    耦合電容典型值為 100pF ～ 1000pF （原標準是 50pF ～ 200pF ）。

    3- 試驗配置
    3.1 實驗室型式試驗的配置
    關于實驗式型式試驗的配置，在原標準與新的標準草案里有兩張非常相似的圖（分別見本文的圖 2a和圖2b ）。但當你在仔細觀察這兩張圖時，還是能發現這兩張圖的差別，*大的不同出現在這兩張圖的左側，是關于臺式設備的試驗配置。
   按照新標準草案的配置，無論是地面安裝設備、臺式設備、以及其他結構形式的設備，都將放置在一塊參考接地板的上方。被試設備與參考接地板之間用0.1m±0.01m厚的絕緣支撐物隔開。新標準草案規定，凡是安裝在天花板上或是墻壁上的設備都按臺式設備來做試驗。新標準草案還規定，試驗發生器和耦合/去耦網絡也直接放在參考接地板上，并與參考接地板保持低阻抗連接。
    新標準草案的這些變化顯得尤其重要：首先將試驗發生器和耦合/去耦網絡直接放置在參考接地板上，并且和參考接地板相連，是因為脈沖群試驗對被試線路進行共模試驗，是將干擾加在被試線路與大地之間的試驗，而試驗中的參考接地板就代表了大地。所以將試驗發生器和耦合/去耦網絡放在參考接地板上是由試驗的性質決定的，為了不使脈沖群干擾產生過多衰減，試驗發生器、耦合/去耦網絡與參考接地板的連接應當是低阻抗的。
    新標準草案指出與被試設備連接的所有電纜要放在離地高度為0.1m的絕緣支架上。明確這一點也很重要，因為被試設備的連接電纜與參考接地板之間構成了一個分布電容，不一樣的離地高度，構成的分布電容也是不同的。不同的分布電容，對脈沖群高頻諧波從連接電纜上的逸出情況也將是不一樣的，會直接影響試驗結果。
   新標準草案對臺式設備試驗配置方式的改變，則對臺式設備的試驗嚴酷度以及試驗結果的一致性有了極大提高。按照原標準的試驗配置，臺式設備放在木頭桌子上，試驗發生器放在參考接地板上（試驗發生器的接地端子以低阻抗與參考接地板連接），迭加了干擾電壓的電源線則從地面處再伸展到臺式設備的電源輸入端。因此電源線的實際離地高度要在80cm以上，使得電源線相對參考平面的阻抗不能固定（不同的擺放位置有不同的阻抗），而且電源線過大的高頻阻抗（相對于電源線離開參考地平面為10cm的布局來說），使得電源線上的脈沖群干擾的高頻成分大量逸出，導致實際進入被試設備的干擾變弱。因此利用原標準和新標準草案提供的試驗配置對同一臺設備做試驗時，可以得出截然不同的結果。   

    此外，新標準草案特別指出，在耦合裝置與被試設備之間的電源線和信號線的長度為 0.5m±0.05m ，而不是原標準規定的≤ 1m 。很顯然，原標準所給出的長度不明確，從 0 ～1m都屬適合范圍，但是不同的線長，脈沖群高頻諧波的逸出情況是不同的，被試設備受到的干擾實際上是**在線上的傳導干擾和逸出到空間的輻射干擾的綜合結果。不同的線長，被試設備受到的傳導干擾和輻射干擾的比例是不同的，沒法保證試驗結果的可比性。因此，明確被試線路的長度，對試驗結果的可比性、一致性特別重要。
    新標準草案還規定，如果制造商提供的不可拆卸的電源電纜的長度超過 0.5m ±0.05m，超長的電纜應折疊起來，避免成為一個扁平線圈，同時擺放在離參考接地板 0.1m 高的地方。而不是原標準規定的電源電纜超過1m時，超長部分挽成一個直徑為 0.4m 的扁平線圈，平放在離參考接地板0.1m高的地方。顯然新標準草案的提法比較合理，對超長線的處理也比較容易。
    在新標準草案中**提出了機架安裝設備的試驗配置（見圖3所示），這在原標準中是沒有過??。新試驗配置方案的提出，避免了由于試驗人員對標準的理解不一所導致的試驗結果不一。

    3.2 設備安裝后的現場試驗配置
    設備在安裝現場的試驗配置，包括電源端子和I/O以及通信端口上的試驗，在新標準草案與原標準中都保持基本不變。只是經軟線和插頭連接到電源的非固定被試設備在脈沖注入的方法及耦合/去耦網絡與被試設備的距離作了與在實驗室配置相類似變更。
    4- 試驗方法
    關于試驗計劃中的試驗時間，在原標準中只寫不低于 1 分鐘。而在新標準草案寫道，
    為了加速試驗，選擇試驗時間為 1 分鐘。試驗時間可以分割成 6 個 10秒的脈沖群，每次間隔暫停10秒鐘。在實際的環境中，脈沖群是隨機發生的獨立事件，故不傾向于將脈沖群與被試設備的信號同步。產品標準的制定委員會可以選擇其他的試驗持續時間。