IEC最新諧波要求及照明產(chǎn)品測量方法分析

【摘要】 本文根據(jù)IEC新版諧波標(biāo)準(zhǔn)對照明產(chǎn)品測量要求的主要變化，以及相應(yīng)的諧波分類及限值、諧波更新限值適用的范圍、試驗(yàn)電路變化的情況等進(jìn)行介紹。

【關(guān)鍵詞】 IEC最新諧波;諧波測試;照明燈具產(chǎn)品

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.05.015

Analysis on the Latest Harmonic Requirements of IEC and the Measurement Methods of Lighting Products

XU Li

（Guangdong Testing Institute of Product Quality Supervision，Guangzhou 510670，China）

Abstract： According to the main changes of the measurement requirements of lighting products in the new version of IEC harmonic standard，this paper introduces the corresponding harmonic classification and limits，the applicable scope of harmonic update limits， and the changes of test circuit.

Key words： IEC latest harmonic;harmonic test;lighting products

新版諧波標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-3-2：2020在2020年7月1日已經(jīng)正式實(shí)施，其代替舊版諧波標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-3-2：2018。該版本標(biāo)準(zhǔn)對于燈具產(chǎn)品的限值要求、測試條件及一些特殊的燈具產(chǎn)品的分類有較大的變化。同時(shí)，對于電視接收機(jī)、電磁爐等烹飪設(shè)備及其他一些產(chǎn)品的測試條件也有相應(yīng)的更新。本文對IEC 61000-3-2：2020版本在照明產(chǎn)品要求的主要變化以及相應(yīng)的諧波分類及限值、諧波更新限值適用的范圍、試驗(yàn)電路變化的情況等進(jìn)行介紹。

1 最新IEC諧波要求及測量方法

1.1 IEC諧波照明測試范圍主要變化

包括部分：主要功能之一為照明的多功能設(shè)備中的照明部分;獨(dú)立式照明控制裝備，紫外線或紅外線輻射裝置;廣告標(biāo)識的照明;照明設(shè)備用獨(dú)立調(diào)光器非相控調(diào)光器。新標(biāo)準(zhǔn)改變了舊版標(biāo)準(zhǔn)中的放電燈的獨(dú)立式鎮(zhèn)流器和白熾燈獨(dú)立式變壓器;除白熾燈外的燈調(diào)光器，新增加了DLT控制裝置。

不包括部分：具有其他首要功能的設(shè)備的內(nèi)置式照明裝置，或者用于刻度照明或者指示目的照明裝置相控調(diào)光器。新增加了舞臺(tái)照明和演播室用的專業(yè)燈具，只有在緊急模式下發(fā)光的應(yīng)急燈具，一些包括照明裝置的家用電器。

1.2 IEC諧波照明產(chǎn)品限值

1.2.1 額定功率>25 W

對于額定功率大于25 W的白熾燈和內(nèi)置相位控制調(diào)光燈具，輸入電流的諧波符合A類設(shè)備限值。對于額定功率大于25 W的任何其他照明設(shè)備，輸入電流的諧波符合C類設(shè)備限值給出的相對限值。

對于包括控制手段（如調(diào)光、顏色）的類型，當(dāng)在以下兩種條件下進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，輸入電流的諧波不得超過標(biāo)準(zhǔn)中表C類設(shè)備限值中給出的最大有功輸入功率（Pmax）條件下的百分比限值得出的諧波電流值：1）通過控制設(shè)定的方法來獲得Pmax;2）將控制裝置設(shè)置到預(yù)期在有功輸入功率范圍[Pmin，Pmax]內(nèi)產(chǎn)生最大總諧波電流（THC）的位置，其中有功輸入功率范圍有三種情況：1）如果Pmin=5 W，那么Pmax≤50 W;2）如果Pmin=10%Pmax，那么50 W250 W。

1.2.2 5 W≤額定功率≤25 W

額定功率大于或等于5 W且小于或等于25 W的照明設(shè)備應(yīng)符合以下要求之一：

1）諧波電流不得超過標(biāo)準(zhǔn)中D類設(shè)備限值表1第2列的功率相關(guān)限值。

2）以基波電流百分比表示的3次諧波電流不得超過86%，5次諧波電流不得超過61%。此外，輸入電流的波形應(yīng)確保其在60°前或60°時(shí)達(dá)到5%電流限值，在65°前或65°時(shí)具有峰值，并且在90°前不低于5%電流限值，參考基本電源電壓的任何過零。

3）另外，標(biāo)準(zhǔn)還增加了一種符合性判定方法，即THD不得超過70%，以基波電流百分比表示的3次諧波電流不得超過35%，5次諧波電流不得超過25%，7次諧波電流不得超過30%，9、11次諧波電流不得超過20%，2次諧波電流不得超過5%。

1.3 IEC諧波更新限定免測范圍

對獨(dú)立式相控調(diào)光器的免測范圍做了更新：1）用于白熾燈：額定功率不超過1 kW;2）用于白熾燈以外的照明設(shè)備：后沿調(diào)光器及默認(rèn)模式為后沿調(diào)光的通用相控調(diào)光器額定功率不超過200 W;3）用于白熾燈以外的照明設(shè)備：前沿調(diào)光器及未將默認(rèn)模式為后沿調(diào)光的通用相控調(diào)光器，額定功率不超過100 W。

2 照明產(chǎn)品諧波報(bào)告解讀及不合格分析

2.1 LED燈具電源數(shù)據(jù)分析

圖1中數(shù)據(jù)是一款LED燈具，功率160 W，是要用到大于25 W的諧波電流限值作為判斷依據(jù)，因而第三次諧波的限值計(jì)算方法是用基波電流0.772乘以功率因數(shù)0.993再乘以30除以100限值就是0.230。因?yàn)閷?shí)測值是0.030，沒有超過限值0.230，所以判定合格，五次諧波計(jì)算方法與第三次限值方法是不一樣的，按大于25 W的諧波電流限值表，它是同基波電流0.772乘以10除以100限值是0.077，但實(shí)測五次諧波是0.026，因?yàn)闆]有超過限值所以是合格的。接下來的所有其他奇次諧波，計(jì)算方法都可以在大于25 W諧波電流限值表中計(jì)算出。

2.2 諧波電流不合格分析

對于功率大于25 W的燈具，設(shè)計(jì)電路的時(shí)候要求輸入電流波形向電壓波形靠近，也就是正弦波主動(dòng)PFC電路，圖2即是電流波形及電壓波形差距甚遠(yuǎn)的一款45 W LED燈具，它的奇次諧波數(shù)值也嚴(yán)重的超過了C類諧波限值（圖3可見）。

3 照明產(chǎn)品諧波電流測量的試驗(yàn)電路要求

對于照明產(chǎn)品諧波電流測量的試驗(yàn)要求，在IEC 61000-3-2：2020給出明確規(guī)定。首先，進(jìn)行諧波測量時(shí)使用到的測量電路與電源有明確的要求，對于測量的諧波電流值應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)給出的限值進(jìn)行比較，應(yīng)使用符合IEC 61000-4-7：2002和IEC 61000-4-7：2002/AMD1：2008的測量設(shè)備。其次，在測量期間，試驗(yàn)電壓（U）應(yīng)為設(shè)備的額定電壓，在諧波電流測量期間應(yīng)同時(shí)對試驗(yàn)電壓變化的情況進(jìn)行監(jiān)測，并確保滿足以下范圍內(nèi)，試驗(yàn)電壓應(yīng)保持在2.0%以內(nèi)，頻率在標(biāo)稱值的0.5%以內(nèi)。電壓諧波與U的RMS值之比不得超過以下限值要求，分別是：3次諧波為0.9%;5次諧波為0.4%;7次諧波為0.3%;9次諧波為0.2%;對于2到10次的偶數(shù)諧波，為0.2%;對于次數(shù)為11到40的諧波，為0.1%，在滿足以上測試條件下的進(jìn)行諧波電源測量才能符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4 結(jié)論

本文對IEC 61000-3-2新舊版本的標(biāo)準(zhǔn)差異進(jìn)行了解讀，詳細(xì)地分析了新版標(biāo)準(zhǔn)諧波限值的分類問題。當(dāng)前國內(nèi)的諧波標(biāo)準(zhǔn)正在積極跟進(jìn)IEC最新的變化進(jìn)行修訂當(dāng)中，希望相關(guān)企業(yè)也為這一新標(biāo)準(zhǔn)的變化做好充分的準(zhǔn)備，及早關(guān)注照明產(chǎn)品諧波測試的新動(dòng)態(tài)。

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【作者簡介】

徐麗，女，1982年出生，助理工程師，研究方向?yàn)镋MC電磁兼容檢驗(yàn)檢測。