一、定義：什么是群脈沖發(fā)生器？

群脈沖發(fā)生器，其正式名稱是電氣快速瞬變脈沖群發(fā)生器。它的英文全稱是 Electrical Fast Transient/Burst Generator，通常簡(jiǎn)稱為 EFT/Burst Generator 或 just EFT Generator。

它是一種專門(mén)用于電磁兼容性測(cè)試的設(shè)備，用于模擬現(xiàn)實(shí)中開(kāi)關(guān)、繼電器、接觸器等感性負(fù)載斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài)脈沖干擾，并將這種干擾施加到被測(cè)設(shè)備的電源線或信號(hào)線上，以檢驗(yàn)電子設(shè)備抗干擾的能力。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：它是一個(gè)“干擾模擬器”，專門(mén)產(chǎn)生一連串極快、極密集的 electrical noise，用來(lái)“轟炸”電子設(shè)備，看設(shè)備會(huì)不會(huì)死機(jī)、重啟或出錯(cuò)。

二、為什么需要它？—— 模擬的現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)象

想象一下這些場(chǎng)景：

1. 空調(diào)壓縮機(jī)停止運(yùn)行的一瞬間。

2. 你按下電鉆的開(kāi)關(guān)松開(kāi)時(shí)。

3. 電梯的接觸器吸合或斷開(kāi)時(shí)。

4. 汽車(chē)?yán)稂c(diǎn)燃火的瞬間。

在這些過(guò)程中，帶有電感元件的電路突然斷電，由于電感的電流不能突變，會(huì)產(chǎn)生很高的反向電動(dòng)勢(shì)，從而向電網(wǎng)和空間輻射出一連串密集、快速、高能量的脈沖干擾。這種干擾就是“群脈沖干擾”。

這種干擾無(wú)處不在，雖然每個(gè)脈沖的能量不高，但其高重復(fù)頻率會(huì)使電子設(shè)備中的集成電路產(chǎn)生累積效應(yīng)，導(dǎo)致設(shè)備邏輯紊亂、通信錯(cuò)誤、甚至系統(tǒng)崩潰。

因此，群脈沖測(cè)試是電子產(chǎn)品必須通過(guò)的EMC（電磁兼容性）測(cè)試項(xiàng)目之一，而群脈沖發(fā)生器就是執(zhí)行該測(cè)試的設(shè)備。

三、群脈沖發(fā)生器的工作原理

一臺(tái)群脈沖發(fā)生器主要由三大部分組成：

1. 高壓源

• 作用：提供一個(gè)高壓直流電源（通常是幾千伏），為脈沖的產(chǎn)生儲(chǔ)備能量。

2. 脈沖形成電路（）

• 作用：這是發(fā)生器的“心臟”。它通過(guò)一個(gè)高質(zhì)量的充放電開(kāi)關(guān)（通常是高壓真空繼電器或固態(tài)開(kāi)關(guān)）來(lái)控制高壓電容的充放電。

• 工作過(guò)程：

  1. 充電：高壓源對(duì)儲(chǔ)能電容充電。

  2. 放電：開(kāi)關(guān)快速閉合，電容通過(guò)串聯(lián)的電阻（波形形成電阻）向負(fù)載（耦合網(wǎng)絡(luò)）放電，形成一個(gè)脈沖。

  3. 重復(fù)：開(kāi)關(guān)快速斷開(kāi)，電容重新充電，然后再次放電。這個(gè)過(guò)程以極高的頻率（如5kHz）重復(fù)，從而產(chǎn)生一連串的脈沖。

3. 耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)

• 作用：這是發(fā)生器的“手”，負(fù)責(zé)將發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖干擾施加到被測(cè)設(shè)備上，同時(shí)隔離脈沖對(duì)電網(wǎng)其他設(shè)備的影響。

• 常見(jiàn)方式：

  • 電容耦合鉗：常用的方式。將一個(gè)金屬鉗套在被測(cè)設(shè)備的電纜上，脈沖通過(guò)電容耦合到電纜上，無(wú)需與被測(cè)電路物理連接，非常方便。

  • 耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的接線板，提供標(biāo)準(zhǔn)的接口，直接將脈沖注入到電源線中。

四、群脈沖波形的關(guān)鍵參數(shù)

根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 61000-4-4），群脈沖的波形有嚴(yán)格的定義：

你可以這樣理解： 它產(chǎn)生的不是單個(gè)脈沖，而是一 “串” （Burst，持續(xù)15ms），這一串里有成千上萬(wàn)個(gè)極快的脈沖。然后停頓一段時(shí)間（300ms），再打下一串。測(cè)試通常會(huì)持續(xù)1-2分鐘。

五、主要應(yīng)用場(chǎng)景

1. EMC測(cè)試實(shí)驗(yàn)室：這是主要的應(yīng)用場(chǎng)景。任何需要出口或在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的電子電氣產(chǎn)品（家電、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制、汽車(chē)電子、信息技術(shù)設(shè)備等），都必須在其指定的實(shí)驗(yàn)室通過(guò)EFT測(cè)試，以獲得CE、FCC等標(biāo)志。

2. 產(chǎn)品研發(fā)階段：工程師在實(shí)驗(yàn)室使用群脈沖發(fā)生器進(jìn)行預(yù)兼容測(cè)試，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)早期發(fā)現(xiàn)并解決電磁兼容性問(wèn)題，節(jié)省后期巨大的整改成本和時(shí)間。

3. 質(zhì)量檢驗(yàn)：生產(chǎn)線上對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行抽樣檢測(cè)，確保批量生產(chǎn)的產(chǎn)品EMC性能一致。

六、群脈沖發(fā)生器與靜電放電發(fā)生器的區(qū)別

這是一個(gè)常見(jiàn)的困惑點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兌加糜贓MC瞬態(tài)抗擾度測(cè)試。