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摘 要：据了解，该浪涌发生器的波形参数还没在任何试验标准和文章有所介绍，本文通过电路分析计算出该浪涌发生器的波形参数，并且采用实测波形参数来证实这种电路分析计算方法的正确性。
关键词：浪涌发生器；波形参数；波前时间 T1；半峰值时间 T2；时间常数τ；
1、 引言。
本文中的浪涌发生器是按照国家标准 GB8898《音视、视频及类似电子设备 安全要求》中 10.1 和 14.1 条款要求制做的专用试验仪器设备[1]。图 1 是该浪涌发生器的试验电路，其产生的浪涌波形参数是由该电路参数决定的。
图 1 浪涌发生器的试验电路图
注：1）C1=1nF，R1=1kΩ，R2=4MΩ，R3=100MΩ，R4=100kΩ，R5=15MΩ。
2）R2 仅是对包含一个电容器的组件进行试验时使用，采用开关选择： “断开”或“接通”。
3）开关 S 为线路的高压切换装置。
2、 波形参数定义
1） 波前时间 T1
按国标 GB3482-1983《电子设备雷击试验方法》中 1.1.1.1 条款定义[2]：指电压为峰值 30%和 90%（图 2 中的 A、B 点）的时间间隔乘以 1.67。即：T1＝1.67T。
图 2 雷击浪涌波形示意图
2） 半峰值时间 T2
按国标 GB3482-1983《电子设备雷击试验方法》中 1.1.1.3 条款定义：指由视在原点到电压下降到峰值 50%时的时间间隔，见图 2 的 T2。
3、 计算浪涌波形的波前时间 T1
按图 1 试验电路产生的浪涌波形，当未接试验样品 X，即在开路状态下，图 1 电路可简化成图 3 电路[3]。浪涌波形的波前时间由无感电阻 R1 和电容 C1 决定，在对输出端进行充电过程中，计算浪涌波形的波前时间 T1。
图 3 简化试验电路图
见图 2，U0 电压为输出电压，则有：
U0＝Uc（1-e-t/τ）t≥0
其中τ＝R1C1，通过上述方程式计算，有：
当 t＝0 时，U0＝0；当 t＝4τ时，U0≈Uc；
当 t＝0.35τ时，U0≈0.3Uc，即峰值电压的 30%；当 t＝2.3τ时，U0≈0.9Uc，即峰值电压的 90%；
按波前时间定义：
波前时间 T1＝（t90－t30）×1.67
即： T1＝（2.3τ－0.35τ）×1.67已知，R1＝1kΩ，C1＝1nF；则τ＝1μs
则计算出：波前时间 T1=3.25μs。
4、 计算浪涌波形的半峰值时间 T2
浪涌波形的半峰值时间由无感电阻 R 和电容 C1 决定，在输出端进行放电过程中，计算浪涌波形的半峰值时间 T2。
见图 2，U0 电压为输出电压，则有：
U0＝Uce-t/τt≥0
其中τ＝RC1，通过上述方程式计算，有：
当 t＝0 时，U0＝0；当 t＝4τ时，U0≈Uc；当 t＝0.69τ时，U0＝0.5Uc；
按半峰值时间定义：
半峰值时间 T2＝0.69τ（波前时间μs 级，可忽略）
已知 C1＝1nF，但 R 值在不同情况下试验测试，其值不同。
1）在 R2 接通状态，采用分压输出端（1:1000）测量
R 值是 R2 与（R3+R4）并联；由于 R2=4MΩ，而 R3+R4=100MΩ,那么：R = R2 ∥R3+R4）=3.84MΩ。
则有：半峰值时间 T2＝0.69τ＝2.64ms
2）在 R2 接通状态，采用高压探头测量
采用美国泰克 P6015A 型高压探头从输出端测量波形，该高压探头的负载（阻抗）是 100MΩ/3pF。
那么：R=R2∥（R3+R4）∥100MΩ=3.7MΩ
则有：半峰值时间 T2＝0.69τ＝2.55ms
3） 在 R2 断开状态，采用分压输出端（1:1000）测量那么：R=R3+R4≈100MΩ
则有：半峰值时间 T2＝0.69τ＝69ms
4） 在 R2 断开状态，采用高压探头测量
采用美国泰克 P6015A 型高压探头从输出端测量波形，该高压探头的负载（阻抗）是 100MΩ/3pF。
那么：R=（R3+R4）∥100MΩ=50MΩ
则有：半峰值时间 T2＝0.69τ＝34.5ms
5、 实测波形参数数据与理论计算值比较
我们采用三台赛宝 1065S 型浪涌发生器（www.gzsairui.com）进行波形参数测试，见图 4。测出波形数据与电路分析计算值相比较的情况，见表 1。
从表 1 中数据来看，实测数据与理论计算值比较一致，这可以证实上述的电路分析计算方法符合实际波形参数值。
图 4 测量 1065S 型浪涌发生器波形参数连接图
参考文献：
［1］国标 GB8898-2001《音视、视频及类似电子设备 安全要求》，国家质量监督检验检疫总局发布，2001。
［2］国标 GB3482-1983《电子设备雷击试验方法》，国家标准局发布，1983。
［3］《电路分析基础》，李翰荪编写，人民出版社出版，1981。
