常見EMC測試項目有哪些
電磁兼容性(EMC,electromagnetic compatibility)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。除了白熾燈(包括鹵鎢燈在內(nèi)的所有白熾燈)且未裝有調(diào)光裝置或電子開關(guān),無需進行EMC測試外,其他燈具都需進行EMC測試,其它無電子裝置的燈具可免做EMS測試。
燈具EMC測試項目
燈具的EMC測試項目主要有:
傳導(dǎo)騷擾測試(CE)
輻射騷擾測試(RE)
諧波電流測試(Harmonic)
電壓波動及閃爍測試(Flicker)
靜電放電抗擾度測試(ESD)
輻射抗擾度測試(RS)
工頻磁場抗擾度測試(PFMF)(僅適用于磁敏感元件的產(chǎn)品)
電快速群脈沖測試(EFT)(僅適用控制線長度長于3m的產(chǎn)品)
傳導(dǎo)抗擾度測試(CS)(僅適用控制線長度長于3m的產(chǎn)品)
雷擊浪涌測試(Surge)
電壓跌落測試(DISP)
其中傳導(dǎo)騷擾測試(CE)以及傳導(dǎo)抗擾度(CS)需要在屏蔽室環(huán)境內(nèi)進行;輻射騷擾測試(RE)及輻射抗擾度測試(CE)需要在電波暗室中進行;
下面我們主要講一下諧波電流測試、EMI測試、雷擊浪涌測試。
諧波電流測試
世紀(jì)50年代之前,諧波電流是由電氣化鐵路和工業(yè)的直流調(diào)速傳動裝置所用的,由交流變換為直流電的水銀整流器所產(chǎn)生的。進入21世紀(jì),產(chǎn)生諧波的設(shè)備類型及數(shù)量均已劇增,并將繼續(xù)增長。所以,我們必須很慎重地考慮諧波和它的不良影響,以及如何將不良影響減少到最小。21世紀(jì)之后,諧波抑制的一個重要趨勢是采用有源電力濾波器(Active Power Filter—APF)。而該濾波器性能的好壞與它所采用的諧波電流檢測方法有很大關(guān)系。因此,如何實時準(zhǔn)確地檢測出非線性負(fù)載電流中的諧波及無功電流是有源電力濾波器(APF)的關(guān)鍵技術(shù)。瞬時功率理論是最適合有源電力濾波器對諧波進行實時檢測的方法。方法一,采用低通濾波器濾波(LPF)方式得出基波電流分量,然后與被檢測電流相減,最終得出諧波電流分量。方法二,直接使用高通濾波器(HPF)來得到諧波電流分量,而不再需要與被檢測電流相減,從而使檢測裝置得到進一步簡化,方法三,直接測量含諧波的電流,通過傅里葉變換得到基波電流和諧波電流,既滿足了諧波補償?shù)男枰€可計算基波的相位,方便進行無功補償
EMI測試
電磁干擾EMI(ElectromagneTIc Interference),有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)電介質(zhì)把一個電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。在高速PCB及系統(tǒng)設(shè)計中,高頻信號線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源,能發(fā)射電磁波并影響其他系統(tǒng)或本系統(tǒng)內(nèi)其他子系統(tǒng)的正常工作。眾所周知,EMC的測試目標(biāo)是電子電器設(shè)備,而照明設(shè)備作為其中重要的一塊,自然也有相應(yīng)的約束。如美國的FCC認(rèn)證,歐盟的CE認(rèn)證等都對LED照明設(shè)備提出了相關(guān)的測試項目。當(dāng)談?wù)摰诫姶鸥蓴_時,一般來講有兩種干擾源;一種是傳導(dǎo)干擾,主要是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號通過導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生干擾,LED燈具的FCC認(rèn)證傳導(dǎo)干擾掃瞄測試頻率從0.15MHz開始至30MHz結(jié)束,CE認(rèn)證中的傳導(dǎo)干擾掃瞄測試頻率從9KHz開始至30MHz結(jié)束。 另外一種干擾是輻射干擾,主要是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號通過空間耦合把干擾信號傳給另一個電網(wǎng)絡(luò)或電子設(shè)備,LED燈具的FCC認(rèn)證空間輻射干擾掃瞄測試頻率從30MHz開始至1GHz結(jié)束,CE認(rèn)證中的空間輻射干擾掃瞄測試頻率從30KHz開始至300MHz結(jié)束。在照明行業(yè)中,在測試9KHz-30MHz波段的EMI中有兩種方法,一種是采用Antenna(天線)和EMI接收機,其依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是CISPR15,EN55015,GB17743。對于照明燈具可能產(chǎn)生的低頻磁場設(shè)備,需要采用CISPR16-1-4規(guī)定的三環(huán)天線測量其低頻磁場輻射騷擾。主要是由三環(huán)天線和EMI接收機進行測試,測試時需在屏蔽室室內(nèi)進行。注:三環(huán)天線將X方向,Y方向和Z方向低頻磁場分量轉(zhuǎn)化為RF信號,并通過同軸開關(guān)三個通道輸送到EMI接收機進行測量;
另外一種是采用LISN測試方法,測試時需要由EMI接收機+人工電源網(wǎng)絡(luò)+LISN和測試軟件進行。傳導(dǎo)騷擾測試系統(tǒng)用于測量燈和燈具照明設(shè)備在正常工作狀態(tài)下電源端口產(chǎn)生的騷擾,LISN實現(xiàn)RF信號的隔離,采樣,阻抗匹配,并為EUT提供電通道,EMI接收機對RF信號進行測量,并最終由EMI測試軟件進行分析,處理和判限。測試時需在屏蔽室進行。
與此同時,在9KHz-300MHz波段的EMI測試中采用的是CDN法。在CISPR15,EN55015和GB17743標(biāo)準(zhǔn)中還提供另外一種照明設(shè)備的輻射電場騷擾測試方法,即CDN共模端子電壓法。采用CDN法,主要包括EMI接收機,CDN和衰減器。
雷擊浪涌測試
雷擊是很普遍的氣候現(xiàn)象,據(jù)統(tǒng)計,全世界有4萬多個雷暴中心,每天有8百萬次雷擊,這意味著每秒鐘有100次左右的雷擊發(fā)生。雷電擊中附近地面或鄰近物體,在其周圍產(chǎn)生強大的電磁場,線路上會感應(yīng)高電壓、大電流。另外一方面,在電力系統(tǒng)中浪涌也是一種非常普遍的現(xiàn)象。如主電源系統(tǒng)切換、設(shè)備接地網(wǎng)或接地系統(tǒng)間的短路和飛弧故障等等。LED照明產(chǎn)品尤其是戶外照明產(chǎn)品如果不重視雷擊浪涌方面的保護,會嚴(yán)重影響產(chǎn)品可靠性。大面積的LED路燈在雷雨天氣后損壞的事例屢見不鮮;據(jù)某質(zhì)監(jiān)局在一次針對LED路燈的質(zhì)量抽查中發(fā)現(xiàn),近60%的LED路燈無法滿足雷擊浪涌要求。為評估LED照明產(chǎn)品的浪涌沖擊抗擾性能,須按照IEC/EN61000-4-5和GB/T 17625.5的要求進行浪涌沖擊測試。其測試原理如下圖所示,共模和差模試驗的耦合網(wǎng)絡(luò)是不同的,差模試驗即線-線試驗,其耦合電容是18μF,用于模擬實際云層和大地間的電容;共模試驗即線-地試驗,其耦合網(wǎng)絡(luò)由電容和電阻串聯(lián)組成,其中電容為9μF,電阻為10Ω。
【共模雷擊】
【差膜雷擊】
燈具EMC測試標(biāo)準(zhǔn)
燈具類產(chǎn)品的電磁波干擾檢測 CISPR15,EN55015
雷擊抗干擾檢測 IEC/EN61000-4-5
燈具類產(chǎn)品的電磁抗干擾檢測 IEC/EN61547
傳導(dǎo)抗干擾檢測 IEC/EN61000-4-6
電流諧波檢測 IEC/EN60555-2,IEC/EN61000-3-2
工頻磁場抗干擾檢測 IEC/EN61000-4-8
電壓閃爍檢測 IEC/EN60555-3,IEC/EN61000-3-3
電壓舜降抗干擾檢測 IEC/EN61000-4-11
靜電放電抗干擾檢測 IEC/EN61000-4-2
振蕩波抗擾性試驗 IEC/EN61000-4-12
輻射抗干擾檢測 IEC/EN61000-4-3
諧波抗干擾 IEC/EN61000-4-13
快速脈沖群抗干擾檢測 IEC/EN61000-4-4
工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療設(shè)備 FCC part18