雷雨天,一道閃電擊中遠處電線桿;
工廠大型電機突然啟停;
電網切換瞬間產生操作過電壓……
這些場景都會在供電線路上引發瞬時高能量浪涌(Surge),其電壓可達 數千伏,電流達 數萬安培,持續時間雖僅 微秒級,卻足以擊穿芯片、燒毀電源、導致設備永久失效。
而浪涌抗擾度測試(Surge Immunity Test),正是模擬這類電網異常事件,驗證產品在真實電磁環境中遭遇浪涌沖擊時的“生存能力”。
今天,就帶你深入這項關乎安全與可靠的關鍵EMC測試。
一、什么是浪涌抗擾度測試?
浪涌抗擾度測試是電磁兼容(EMC)的重要組成部分,依據 IEC/EN 61000-4-5 標準,通過浪涌發生器向產品的電源端口、信號端口或通信端口注入標準化的浪涌脈沖,檢驗其能否在沖擊下:
不損壞;
不死機;
功能可自動恢復或短暫中斷后恢復正常。
核心目標:
確保產品在電網遭受雷擊或大功率設備切換時,不成為故障點,也不危及用戶安全。
二、浪涌從哪來?兩大主要來源
1. 雷電感應浪涌(Lightning Surge)
雷擊輸電線路或附近地面,通過電磁感應在低壓線路耦合出高壓;
特點:能量大、上升快(1.2/50μs 電壓波,8/20μs 電流波)。
2. 操作過電壓(Switching Surge)
大型感性負載(如電機、變壓器)突然斷開,產生反電動勢;
電網投切電容器組、短路故障清除等;
特點:重復性強、頻率較高。
典型浪涌參數(IEC 61000-4-5):
等級 線-線(差模) 線-地(共模) 適用場景 Level 1 0.5 kV 1.0 kV 受良好保護的室內環境 Level 2 1.0 kV 2.0 kV 普通商用/工業環境(最常見) Level 3 2.0 kV 4.0 kV 工業重載、靠近配電房 Level 4 4.0 kV 4.0 kV 極端環境(如風電、光伏電站)
注意:
共模浪涌(線-地)通常比差模(線-線)更危險,因涉及接地系統,易導致絕緣擊穿。
三、浪涌如何“瞬間摧毀”電子產品?
當千伏級浪涌侵入設備,能量會沿著電源路徑奔涌,造成多米諾骨牌式破壞:
典型失效鏈:
前端保險絲熔斷 → 設備斷電(可恢復);
壓敏電阻(MOV) → 吸收能量但可能老化失效;
整流橋/濾波電容擊穿 → 電源短路冒煙;
DC-DC芯片過壓 → 柵氧擊穿,永久損壞;
通信接口(如RS485、以太網) → 隔離失效,主控芯片燒毀。
四、行業典型要求
| 產品類型 | 浪涌等級 | 特殊要求 |
|---|---|---|
| 消費電子(手機充電器) | Level 1–2 | 能效與成本平衡 |
| 工業PLC/變頻器 | Level 3–4 | 必須通過,否則產線停機 |
| 光伏逆變器 | Level 4(4kV/4kV) | IEC 62109 強制要求 |
| 電動汽車充電樁 | Level 3+(帶通信端口) | GB/T 18487.1 + EMC |
| 醫療設備 | Level 2 | 安全優先,不允許重啟失敗 |
認證門檻:
CE、CCC、UL 等認證均將浪涌抗擾度列為強制EMC項目,未通過不得上市。
結語:真正的可靠,經得起“電閃雷鳴”的考驗
在這個高度電氣化的時代,
電網不是平靜的河流,而是暗藏驚濤的海洋。
而浪涌抗擾度測試,
就是那道提前筑起的防波堤。
它不問產品是否精致,
只問一句:
“當千伏浪涌襲來,你能否守護用戶的安全與數據?”


