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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