Расчёт защиты от EFT/Burst по ГОСТ 30804.4.4
Что считается и как
ГОСТ 30804.4.4-2013 моделирует наносекундные импульсные помехи (EFT) от коммутации индуктивных нагрузок: фронт 5 нс ± 30%, длительность 50 нс ± 30%, источное сопротивление 50 Ом. Импульсы идут пакетами по 75 штук с частотой повторения 5 или 100 кГц, период повторения пакета 300 мс.
Уровни жёсткости (Таблица 1):
- 1 — питание 0.5 кВ / сигнал 0.25 кВ (защищённая среда)
- 2 — 1 кВ / 0.5 кВ
- 3 — 2 кВ / 1 кВ (типовой промышленный)
- 4 — 4 кВ / 2 кВ (тяжёлая среда)
Расчёт пикового тока:
Структура пакета (§ 6.2):
- Импульсов в пакете: 75
- Длительность пакета: 15 мс @ 5 кГц или 0.75 мс @ 100 кГц
- Период повторения пакета: 300 мс
Спектр EFT-импульса: основная энергия в полосе 100 кГц - 30 МГц. Дискретные гармоники на частоте повторения (5 или 100 кГц) и её кратных.
LC-фильтр (2-го порядка) — основной инструмент защиты:
IL(f) = 20·log10[1 + (f/f₀)²]
Для f >> f₀ — наклон 40 дБ/декада. Каскад из 2 ступеней даёт 80 дБ/декада. f₀ должна быть много ниже 100 кГц (нижняя граница спектра EFT).
Различия от Surge и ESD:
- Surge: одиночный импульс 1.2/50 µs, низкая частота, высокая энергия (мДж-Дж)
- ESD: одиночный импульс 0.7/30 нс, очень быстрый, локализованная энергия (мкДж)
- EFT: пакеты импульсов 5/50 нс, кумулятивная энергия пакета, важно подавление в спектре 100 кГц - 30 МГц
Практические рекомендации:
- TVS-диод первой ступени для пиковых токов
- LC-фильтр (или каскад LC) для подавления спектра EFT
- Ферритовые бусины для развязки между ступенями фильтра
- Между фазой и нулём — X-cap, между фазой/нулём и землёй — Y-cap (синфазный путь)
- Хорошая развязка по земле (низко-индуктивный пространный план)
Источники (проверены 2026-05-08): ГОСТ 30804.4.4-2013 — действующий межгосударственный стандарт, идентичен IEC 61000-4-4:2004. Application Notes Schaffner, EPCOS, Würth по EMI-фильтрам и EFT-защите.