常见EMC测试项目有哪些
电磁兼容性(EMC,electromagnetic compatibility)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。除了白炽灯(包括卤钨灯在内的所有白炽灯)且未装有调光装置或电子开关,无需进行EMC测试外,其他灯具都需进行EMC测试,其它无电子装置的灯具可免做EMS测试。
灯具EMC测试项目
灯具的EMC测试项目主要有:
传导骚扰测试(CE)
辐射骚扰测试(RE)
谐波电流测试(Harmonic)
电压波动及闪烁测试(Flicker)
静电放电抗扰度测试(ESD)
辐射抗扰度测试(RS)
工频磁场抗扰度测试(PFMF)(仅适用于磁敏感元件的产品)
电快速群脉冲测试(EFT)(仅适用控制线长度长于3m的产品)
传导抗扰度测试(CS)(仅适用控制线长度长于3m的产品)
雷击浪涌测试(Surge)
电压跌落测试(DISP)
其中传导骚扰测试(CE)以及传导抗扰度(CS)需要在屏蔽室环境内进行;辐射骚扰测试(RE)及辐射抗扰度测试(CE)需要在电波暗室中进行;
下面我们主要讲一下谐波电流测试、EMI测试、雷击浪涌测试。
谐波电流测试
世纪50年代之前,谐波电流是由电气化铁路和工业的直流调速传动装置所用的,由交流变换为直流电的水银整流器所产生的。进入21世纪,产生谐波的设备类型及数量均已剧增,并将继续增长。所以,我们必须很慎重地考虑谐波和它的不良影响,以及如何将不良影响减少到最小。21世纪之后,谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器(Active Power Filter—APF)。而该滤波器性能的好坏与它所采用的谐波电流检测方法有很大关系。因此,如何实时准确地检测出非线性负载电流中的谐波及无功电流是有源电力滤波器(APF)的关键技术。瞬时功率理论是最适合有源电力滤波器对谐波进行实时检测的方法。方法一,采用低通滤波器滤波(LPF)方式得出基波电流分量,然后与被检测电流相减,最终得出谐波电流分量。方法二,直接使用高通滤波器(HPF)来得到谐波电流分量,而不再需要与被检测电流相减,从而使检测装置得到进一步简化,方法三,直接测量含谐波的电流,通过傅里叶变换得到基波电流和谐波电流,既满足了谐波补偿的需要,还可计算基波的相位,方便进行无功补偿
EMI测试
电磁干扰EMI(ElectromagneTIc Interference),有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。在高速PCB及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。众所周知,EMC的测试目标是电子电器设备,而照明设备作为其中重要的一块,自然也有相应的约束。如美国的FCC认证,欧盟的CE认证等都对LED照明设备提出了相关的测试项目。当谈论到电磁干扰时,一般来讲有两种干扰源;一种是传导干扰,主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰,LED灯具的FCC认证传导干扰扫瞄测试频率从0.15MHz开始至30MHz结束,CE认证中的传导干扰扫瞄测试频率从9KHz开始至30MHz结束。 另外一种干扰是辐射干扰,主要是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个电网络或电子设备,LED灯具的FCC认证空间辐射干扰扫瞄测试频率从30MHz开始至1GHz结束,CE认证中的空间辐射干扰扫瞄测试频率从30KHz开始至300MHz结束。在照明行业中,在测试9KHz-30MHz波段的EMI中有两种方法,一种是采用Antenna(天线)和EMI接收机,其依据标准是CISPR15,EN55015,GB17743。对于照明灯具可能产生的低频磁场设备,需要采用CISPR16-1-4规定的三环天线测量其低频磁场辐射骚扰。主要是由三环天线和EMI接收机进行测试,测试时需在屏蔽室室内进行。注:三环天线将X方向,Y方向和Z方向低频磁场分量转化为RF信号,并通过同轴开关三个通道输送到EMI接收机进行测量;
另外一种是采用LISN测试方法,测试时需要由EMI接收机+人工电源网络+LISN和测试软件进行。传导骚扰测试系统用于测量灯和灯具照明设备在正常工作状态下电源端口产生的骚扰,LISN实现RF信号的隔离,采样,阻抗匹配,并为EUT提供电通道,EMI接收机对RF信号进行测量,并最终由EMI测试软件进行分析,处理和判限。测试时需在屏蔽室进行。
与此同时,在9KHz-300MHz波段的EMI测试中采用的是CDN法。在CISPR15,EN55015和GB17743标准中还提供另外一种照明设备的辐射电场骚扰测试方法,即CDN共模端子电压法。采用CDN法,主要包括EMI接收机,CDN和衰减器。
雷击浪涌测试
雷击是很普遍的气候现象,据统计,全世界有4万多个雷暴中心,每天有8百万次雷击,这意味着每秒钟有100次左右的雷击发生。雷电击中附近地面或邻近物体,在其周围产生强大的电磁场,线路上会感应高电压、大电流。另外一方面,在电力系统中浪涌也是一种非常普遍的现象。如主电源系统切换、设备接地网或接地系统间的短路和飞弧故障等等。LED照明产品尤其是户外照明产品如果不重视雷击浪涌方面的保护,会严重影响产品可靠性。大面积的LED路灯在雷雨天气后损坏的事例屡见不鲜;据某质监局在一次针对LED路灯的质量抽查中发现,近60%的LED路灯无法满足雷击浪涌要求。为评估LED照明产品的浪涌冲击抗扰性能,须按照IEC/EN61000-4-5和GB/T 17625.5的要求进行浪涌冲击测试。其测试原理如下图所示,共模和差模试验的耦合网络是不同的,差模试验即线-线试验,其耦合电容是18μF,用于模拟实际云层和大地间的电容;共模试验即线-地试验,其耦合网络由电容和电阻串联组成,其中电容为9μF,电阻为10Ω。
【共模雷击】
【差膜雷击】
灯具EMC测试标准
灯具类产品的电磁波干扰检测 CISPR15,EN55015
雷击抗干扰检测 IEC/EN61000-4-5
灯具类产品的电磁抗干扰检测 IEC/EN61547
传导抗干扰检测 IEC/EN61000-4-6
电流谐波检测 IEC/EN60555-2,IEC/EN61000-3-2
工频磁场抗干扰检测 IEC/EN61000-4-8
电压闪烁检测 IEC/EN60555-3,IEC/EN61000-3-3
电压舜降抗干扰检测 IEC/EN61000-4-11
静电放电抗干扰检测 IEC/EN61000-4-2
振荡波抗扰性试验 IEC/EN61000-4-12
辐射抗干扰检测 IEC/EN61000-4-3
谐波抗干扰 IEC/EN61000-4-13
快速脉冲群抗干扰检测 IEC/EN61000-4-4
工业、科学、医疗设备 FCC part18