Einführung in Hochspannungsimpulsgeneratoren

Hochspannungsimpulsgeneratoren (HVI) sind spezielle Prüfgeräte zur Simulation transienter Überspannungsereignisse wie Blitzeinschläge, Schaltüberspannungen und elektrostatische Entladungen (ESD). Diese Geräte sind entscheidend für die Bewertung der Immunität und Robustheit von elektrischen und elektronischen Geräten unter standardisierten Überspannungsbedingungen. Das LISUN SG61000-5 Überspannungsgenerator ist ein hochmodernes System, das nach internationalen Normen wie IEC 61000-4-5, EN 61000-4-5 und GB/T 17626.5 entwickelt wurde und präzise und wiederholbare Überspannungsprüfungen in verschiedenen Branchen gewährleistet.

Funktionsprinzipien der Prüfung der Überspannungsfestigkeit

Bei der Prüfung der Überspannungsfestigkeit wird ein zu prüfendes Gerät (DUT) energiereichen transienten Impulsen ausgesetzt, um seine Widerstandsfähigkeit gegenüber realen elektrischen Störungen zu bewerten. Das LISUN SG61000-5 erzeugt standardisierte Wellenformen, darunter:

• Kombinationswelle (1,2/50 µs Spannungswelle und 8/20 µs Stromwelle): Simuliert blitzinduzierte Überspannungen.
• Ringwelle (100 kHz, 6,4/16 µs): Stellt Schalttransienten in Stromverteilungssystemen dar.

Der Generator arbeitet mit einem hochenergetischen Kondensatorentladungsmechanismus, bei dem die gespeicherte Energie durch ein impulsbildendes Netzwerk (PFN) freigesetzt wird, um die erforderliche Stoßwellenform zu erzeugen. Die einstellbaren Parameter des Systems - wie Spannung (bis zu 6 kV), Polarität (positiv/negativ) und Phasensynchronisation - ermöglichen eine umfassende Prüfung unter kontrollierten Bedingungen.

Wichtige Spezifikationen des LISUN SG61000-5 Überspannungsgenerators

Branchenspezifische Anwendungen

1. Beleuchtungskörper und industrielle Ausrüstung

Überspannungstests stellen sicher, dass Beleuchtungssysteme (z. B. LED-Treiber, HID-Lampen) und Industriemaschinen (z. B. Motorantriebe, SPS) Störungen im Stromnetz standhalten. Das SG61000-5 prüft die Einhaltung der IEC 61547 für die Beleuchtungsimmunität.

2. Haushaltsgeräte und Elektrowerkzeuge

Geräte wie Kühlschränke, Waschmaschinen und Bohrmaschinen müssen kurzzeitige Überspannungen ohne Fehlfunktion überstehen. Die Tests entsprechen der IEC 60335-1 für die Sicherheitszertifizierung.

3. Medizinische Geräte und intelligente Ausrüstung

Medizinische Elektronik (z. B. Patientenmonitore, Bildgebungssysteme) und intelligente Geräte (IoT-Sensoren, Automatisierungssteuerungen) erfordern Überspannungsfestigkeit, um Datenkorruption oder Hardwareausfälle zu verhindern. Der SG61000-5 erfüllt die IEC 60601-1-2 für medizinische EMV.

4. Kommunikations- und Audio-Video-Ausrüstung

Telekom-Basisstationen, Router und AV-Systeme werden Überspannungstests gemäß ITU-T K.21 und IEC 61000-4-5 unterzogen, um einen unterbrechungsfreien Betrieb zu gewährleisten.

5. Automobil- und Bahntransport

Fahrzeugelektronik (Steuergeräte, Infotainment) und Eisenbahnsignalanlagen werden auf Konformität mit ISO 7637-2 und EN 50121-3-2 geprüft.

6. Luft- und Raumfahrt und Energieanlagen

Die Avionik für Raumfahrzeuge und die Stromverteilungssysteme (Transformatoren, Relais) werden anhand der Überspannungsnormen DO-160 und IEEE C62.41 validiert.

Wettbewerbsvorteile des LISUN SG61000-5

1. Präzise Wellenformerzeugung: Der PFN gewährleistet genaue 1,2/50 µs und 8/20 µs Wellenformen mit minimaler Verzerrung.
2. Automatisierte Testsequenzierung: Programmierbare Schwallzahlen und Intervalle reduzieren manuelle Eingriffe.
3. Verbesserte Sicherheitsmerkmale: Überstromschutz, Erdungsverriegelung und ausfallsichere Mechanismen verhindern Schäden an den Geräten.
4. Einhaltung mehrerer Normen: Unterstützt IEC-, EN-, GB/T- und ISO-Normen für den weltweiten Marktzugang.
5. Modularer Aufbau: Optionale CDNs (Coupling/Decoupling Networks) für die Prüfung von Signal- und Datenleitungen.

Wissenschaftliche Validierung und Fallstudien

Eine Studie aus dem Jahr 2022 zur Überspannungsfestigkeit von Photovoltaik-Wechselrichtern hat gezeigt, dass der SG61000-5 zuverlässig reale Überspannungsereignisse nachbildet, wobei die Wellenformabweichungen unter 5% liegen und damit die Anforderungen der IEC 61000-4-5 übertreffen. In einer anderen Anwendung nutzte ein Tier-1-Automobilzulieferer den Generator, um die Widerstandsfähigkeit des CAN-Busses zu validieren. Dabei wurde die ISO 7637-2-Konformität mit null falschen Triggern erreicht.

FAQ-Abschnitt

Q1: Wie hoch ist die maximale Prüfspannung für den SG61000-5?
Der Generator liefert bis zu 6 kV im Leerlauf, mit einem entsprechenden Strom von 3 kA im Kurzschlussbetrieb.

F2: Kann das SG61000-5 sowohl Wechsel- als auch Gleichstromleitungen prüfen?
Ja, das integrierte CDN unterstützt die Einspeisung von Überspannungen in AC- (50/60 Hz) und DC-Netzteile (bis zu 250 V).

F3: Wie verbessert die Phasensynchronisation die Prüfgenauigkeit?
Die Phasenkontrolle (0°-360°) stellt sicher, dass die Überspannungen am Scheitelpunkt oder Nulldurchgang der AC-Wellenform angelegt werden, um reale Transienten zu simulieren.

F4: Ist das SG61000-5 für die Prüfung von Hochgeschwindigkeits-Datenleitungen geeignet?
Optionale CDNs sind für Ethernet-, USB- und RS-485-Schnittstellen gemäß IEC 61000-4-5 Anhang B erhältlich.

F5: Welche Wartung ist für die langfristige Zuverlässigkeit erforderlich?
Jährliche Kalibrierungen und Überprüfungen der Kondensatorbatterien werden empfohlen, um die Kurvenformtreue zu erhalten.

Dieser technische Überblick unterstreicht die Rolle des LISUN SG61000-5 bei der Gewährleistung der Überspannungsfestigkeit in verschiedenen Branchen, unterstützt durch die Einhaltung strenger Standards und fortschrittliche Technik.