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照明产品:常见的EMC测试项目有哪些

kaikai 7 天前
电磁兼容性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。金鉴具备专业的电磁兼容设备,能够为客户提供高标准的测试服务。接下来让我们一起了解谐波电流测试、EMI测试、雷击浪涌测试
骚扰电压测试       三环测试      辐射出测试        谐波电流测试       浪涌脉冲群测试

谐波电流测试


在20世纪50年代之前,谐波电流主要是由电气化铁路和工业中使用的直流调速传动装置,以及将交流电转换为直流电的水银整流器产生的。然而,进入21世纪,产生谐波的设备种类和数量都有了显著的增长,并且这种增长趋势预计将持续下去。

因此,我们有必要认真考虑谐波及其潜在的负面影响,并探索如何将这些影响降至最低。随着谐波产生设备的增加,谐波抑制变得越来越重要。谐波不仅影响电网的稳定性,还可能导致电气设备的效率降低和寿命缩短。

21世纪之后,有源电力滤波器(APF)成为谐波抑制的一个重要趋势。APF通过动态注入与非线性负载产生的谐波电流大小相等、方向相反的电流,从而实现谐波的补偿。APF的性能在很大程度上取决于其谐波电流检测方法的准确性和实时性。以下是几种谐波电流检测方法的概述:

方法一:使用低通滤波器(LPF)来提取基波电流分量,然后从原始电流中减去这一分量,以得到谐波电流分量。这种方法可以有效地分离基波和谐波,但可能需要复杂的信号处理。

方法二:直接使用高通滤波器(HPF)来提取谐波电流分量,避免了与原始电流的相减步骤,简化了检测过程。

方法三:直接测量含有谐波的电流,并通过傅里叶变换(FFT)分析来分离出基波电流和谐波电流。这种方法不仅可以满足谐波补偿的需求,还可以计算基波的相位,为无功补偿提供便利。

瞬时功率理论是实现APF谐波实时检测的合适方法。它通过分析电流和电压的瞬时值,可以准确地检测出谐波和无功电流,从而为APF提供必要的输入。通过采用这些先进的检测方法和理论,可以有效地实现谐波的实时监测和补偿,提高电力系统的稳定性和电气设备的性能。

EMI测试


电磁干扰(EMI)是电子设备在运行过程中可能对其他设备或自身造成的干扰,主要分为传导干扰和辐射干扰两种形式。以下是对EMI及其测试方法的重新表述:

传导干扰:传导干扰是通过导电介质,如电源线或公共接地系统,从一个电路传递到另一个电路的干扰。这种干扰可以通过电子设备内部的电流流动产生,影响其他设备的正常工作。

辐射干扰:辐射干扰是指干扰源通过空间将信号传递给其他电路或设备。在高速PCB设计和系统中,高频信号线、集成电路引脚、接插件等都可能成为辐射干扰源,发射电磁波并影响其他系统或子系统。

EMC测试的重要性:EMC测试是确保电子电器设备在电磁环境中正常运行且不会对其他设备产生干扰的重要手段。照明设备,尤其是LED照明设备,也受到严格的EMC测试要求,如美国的FCC认证和欧盟的CE认证。

传导干扰测试 :LED灯具的传导干扰测试通常包括从低频到高频的一系列测试。FCC认证的测试频率范围从0.15MHz到30MHz,而CE认证的测试频率范围从9KHz到30MHz。

辐射干扰测试:辐射干扰测试评估设备通过空间传递干扰信号的能力。FCC认证的辐射干扰测试频率范围从30MHz到1GHz,而CE认证的测试频率范围从30KHz到300MHz。

照明行业的EMI测试方法:在照明行业中,EMI测试通常采用两种方法:使用天线和EMI接收机进行测试,依据标准如CISPR15、EN55015、GB17743;对于可能产生低频磁场的设备,采用CISPR16-1-4规定的三环天线进行测量。测试通常在屏蔽室内进行。

LISN测试方法:LISN(Line Impedance Stabilization Network)测试方法用于测量照明设备在正常工作状态下电源端口产生的传导骚扰。测试系统包括EMI接收机、人工电源网络和LISN,以及测试软件。LISN用于隔离和采样RF信号,并为设备提供电通道,而EMI接收机则对信号进行测量和分析。

CDN测试方法:在9KHz-300MHz波段的EMI测试中,采用CDN(Common Mode Noise)法,这是一种针对照明设备的辐射电场骚扰测试方法。测试包括EMI接收机、CDN和衰减器,用于测量共模端子电压。

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


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