Ltspice-浪涌仿真Surge Immunity Simulation1

发布时间:2026/10/29 2:11:17
Ltspice-浪涌仿真Surge Immunity Simulation1

交流电网中的瞬态过电压由负荷投切、电容器组投切、设备故障以及雷击等事件产生。设备耐受浪涌电压的能力,对现场运行可靠性影响极大。

瞬态过电压的特性:

  • 持续时间短,一般为数微秒至数毫秒
  • 波形分为振荡型、非振荡(脉冲型)两类
  • 波头上升时间通常在 0.5 μs ~ 10 μs 量级
  • 幅值最高的过电压由架空线路直击雷引发
  • 侵入设备侧的瞬态过电压常见幅值:10 kV ~ 50 kV
  • 浪涌在传播过程中,电压、电流幅值会发生衰减

本文对 IEC 61000-4-5 标准进行概述,介绍标准浪涌波形及其发生电路。浪涌测试通常使用商用测试仪,设备由浪涌发生器与耦合 / 去耦网络(CDN)构成;组合波发生器输出规定开路电压与短路电流波形,CDN 负责向被测设备耦合浪涌,并阻断高压倒灌交流电网。基于上述机理与标准要求,本文在 LTspice 中搭建浪涌仿真模型,复现标准组合波冲击,分析电路浪涌应力、耦合路径与抗浪涌余量。

1 Ltspice Surge 仿真

1.1 IEC 61000-4-5 open-circuit voltage

1.2/50 μs Voltage Waveform

Front time:T1=1.2 μs (30% to 90% rise time)

Time to half-value:T2=50 μs(50% to 50% duration)

1.2 Ltspice Surge open-circuit voltage waveform

仿真结果 T1=1.06 μs(Target=1μs)

仿真结果 T2=50 μs(Target=50 μs)

1.3 IEC 61000-4-5 peak short-circuit current

8/20 μs Current Waveform

Front time:T1=8 μs (10% to 90% rise time)

Time to half-value:T2=20 μs(50% to 50% duration)

Undershoot :MAX=30%

1.4 Ltspice Surge short-circuit current waveform

仿真结果 T1=6.3 μs(Target=8/1.25=6.4 μs)

仿真结果 T2=16.6 μs (Target=16 μs)

Undershoot=27.2% (Target≤30%)


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