燈具產(chǎn)品電磁兼容測(cè)試要求、常見問(wèn)題和解決方法

張錦 福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院

燈具產(chǎn)品電磁兼容測(cè)試要求、常見問(wèn)題和解決方法

張錦 福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院

近年來(lái)，隨著我國(guó)房地產(chǎn)品市場(chǎng)快速發(fā)展，民用家居照明在經(jīng)過(guò)市場(chǎng)不斷培育之后，正趨于完善和成熟，家居照明需求呈現(xiàn)出較快增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。伴隨著燈具產(chǎn)品高增長(zhǎng)而產(chǎn)生的電磁兼容問(wèn)題也給環(huán)境帶來(lái)了電磁污染等問(wèn)題。我國(guó)在2002年開始執(zhí)行“CCC”強(qiáng)制性認(rèn)證，也把電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)依據(jù)。本文通過(guò)介紹目前人們關(guān)心的燈具產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)3C認(rèn)證中采用的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和其在電磁兼容產(chǎn)生原因及解決方案進(jìn)行簡(jiǎn)明清晰的介紹。

電源端子騷擾電壓 輻射電磁騷擾 插入損耗 諧波電流測(cè)試

1 國(guó)內(nèi)3C認(rèn)證燈具使用的EMC標(biāo)準(zhǔn):

①《GB 17743-2007/CISPR 15：2005電氣照明和類似設(shè)備的無(wú)線電騷擾特性的限值和測(cè)量方法》

②《GB 17625.1-2003/IEC 61000-3-2：2001 電磁兼容限值 諧波電流發(fā)射限值(設(shè)備每相輸入電流≤16A)》

2 電磁兼容測(cè)試項(xiàng)目

①電源端子騷擾電壓（9kHz～30MHz）

②輻射電磁騷擾（9kHz-30MHz）

③輻射電磁騷擾（30MHz-300MHz）

④插入損耗（150kHz～1605kHz）

⑤諧波電流測(cè)試（50Hz～2000Hz）

3 燈具電磁兼容的產(chǎn)生原因及解決方案

通常我們燈具的電源部分采用的是電子式的鎮(zhèn)流器和電感式的鎮(zhèn)流器兩種，由于電感式鎮(zhèn)流器功耗大、耗金屬材料、啟動(dòng)慢、低電壓不宜啟動(dòng)等方面的特點(diǎn)，所以現(xiàn)在慢慢淡出市場(chǎng)?，F(xiàn)在市場(chǎng)上常見的都是采用電子式鎮(zhèn)流器。本文主要對(duì)帶電子式鎮(zhèn)流器的燈具在電磁兼容測(cè)試方面產(chǎn)生原因及解決方法提出一些淺見。

3.1 電源端子騷擾電壓（9kHz～30MHz）

電源端子騷擾電壓是指燈具設(shè)備自身產(chǎn)生并通過(guò)電源端子傳輸形成的電磁騷擾。電源端子騷擾電壓測(cè)試頻率范圍一般為9kHz～30MHz，主要是有以下幾部分產(chǎn)生的：

①燈具初級(jí)部分常采用整流二極管、高頻整流二極管等器件，這些二極管都工作在開關(guān)狀態(tài)，在二極管由于阻斷狀態(tài)到導(dǎo)通過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很高的電壓尖峰；

②IC電路中的邏輯信號(hào)；

③逆變器工作時(shí)產(chǎn)生的干擾。

由于上述構(gòu)成的電源端子騷擾電壓的特點(diǎn)是電壓幅度高而頻率低等特點(diǎn)，所以要對(duì)這些方面的進(jìn)行整改應(yīng)加入下述一些整改對(duì)策：

①1MHz以下差模干擾是最主要的干擾源，一般需要在電源輸入部分加入一個(gè)差模電容和/或差模電感，并且注意差模和共模濾波器的結(jié)合使用；

②注意濾波元件的選取，同一電感量的共模電感，不同的磁芯材料，效果相差很大，有時(shí)候不是方法不對(duì)，是電子元件質(zhì)量的問(wèn)題；

③在線路板的布線方面，應(yīng)注意主電路輸入線與輸出線盡量分開走線。

3.2 輻射騷擾（9kHz～30MHz和30MHz～300MHz）

輻射騷擾是由于設(shè)備自身所有產(chǎn)生并以電磁兼容的形式通過(guò)空間傳播形成的電磁騷擾。燈具一般是由于通過(guò)產(chǎn)品的殼體和電纜等形成天線發(fā)射效應(yīng)對(duì)外部環(huán)境產(chǎn)生輻射騷擾。在這一測(cè)試項(xiàng)目上特別是頻率在（30～300）MHz上往往不能通過(guò)試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一結(jié)果的主要成因是：燈具的PCB板布線和內(nèi)部走線的不合理，元器件的選用不合適。

由于燈具所選用的電子鎮(zhèn)流器的工作頻率不是很高，高頻功率不是很大，我們采用下面一些方法對(duì)燈具進(jìn)行整改：

①對(duì)于兩頭接線的支架燈，電纜不要貼著金屬外殼，高頻變壓器和散熱器走線，有效的處理辦法是降低電子鎮(zhèn)流器的工作頻率，把電源線做成雙絞線也有一定效果，同時(shí)注意線的粗細(xì)對(duì)傳導(dǎo)干擾抑制的影響；

②變壓器應(yīng)盡量選用電磁屏蔽性較好的磁芯材料，在原、次邊繞組間增加一個(gè)屏蔽層，屏蔽層良好接地；

③在高頻變壓器原、副邊并聯(lián)一個(gè)Y1電容，電容最大不能超過(guò)4.7nF，否則會(huì)造成產(chǎn)品的漏電流過(guò)大；

④特別指出的是器件的選擇也是很重要的，不同的元件質(zhì)量的差別往往造成效果差距很大。

3.3 插入損耗

對(duì)于帶啟動(dòng)器的熒光燈具的電源端子傳導(dǎo)干擾是用插入損耗這一指標(biāo)來(lái)衡量的。熒光燈具在工作時(shí)產(chǎn)生的騷擾電平的一部分，通過(guò)燈具自身?yè)p耗而不反映到電源網(wǎng)絡(luò)，即所謂的插入損耗。從熒光燈具穩(wěn)態(tài)時(shí)的等效電路可以看到鎮(zhèn)流器和啟動(dòng)器內(nèi)抗無(wú)線電干擾的電容構(gòu)成了LC濾波器，所以熒光燈具本身發(fā)射的電磁婆就是由于LC濾波器來(lái)衰減的。

3.4 諧波電流測(cè)試

電源電流諧波產(chǎn)生的原因是因?yàn)殡娮渔?zhèn)流器需要從交流電網(wǎng)中得到直流電壓，而得到直流電壓的方法就是采用整流和直流儲(chǔ)存電容，這樣只有在電源電壓超過(guò)直流電容上的電壓時(shí)，才能從電源中吸收電流，這種方法就會(huì)導(dǎo)致電源電流波形畸變，這種畸變現(xiàn)象就是諧波產(chǎn)生的主因。解決諧波幾種常用方法是：

①電源輸入端有共模電感的話，調(diào)整共模電感的感量也會(huì)影響節(jié)能燈的諧波電流和相位角；

②采用逐流電路，但因需要空間較多，需要產(chǎn)品體積容許；

③引入高頻反饋環(huán)路，調(diào)整觸發(fā)電容的參數(shù)，改變電流導(dǎo)通波形；

④高品質(zhì)，大功率節(jié)能燈/電子鎮(zhèn)流器可采用功率因素校正電路簡(jiǎn)稱PFC(英文Power Factor Correction)。PFC電路的基本功能就是增大整流二極管的導(dǎo)通角，抑制電源電流的波形畸變，提高線路功率因數(shù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，為了適應(yīng)市場(chǎng)需求，照明設(shè)備不斷的推陳出新，新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)也同時(shí)帶來(lái)電磁兼容新的問(wèn)題，只有通過(guò)不斷研究和實(shí)踐才能更好的解決燈具在電磁兼容的問(wèn)題。讓我們攜手為中國(guó)走向照明強(qiáng)國(guó)而努力。