灯具产品电磁兼容测试要求、常见问题和解决方法

张锦 福建省产品质量检验研究院

灯具产品电磁兼容测试要求、常见问题和解决方法

张锦 福建省产品质量检验研究院

近年来，随着我国房地产品市场快速发展，民用家居照明在经过市场不断培育之后，正趋于完善和成熟，家居照明需求呈现出较快增长的态势。伴随着灯具产品高增长而产生的电磁兼容问题也给环境带来了电磁污染等问题。我国在2002年开始执行“CCC”强制性认证，也把电磁兼容标准作为评价依据。本文通过介绍目前人们关心的灯具产品在国内3C认证中采用的电磁兼容标准和其在电磁兼容产生原因及解决方案进行简明清晰的介绍。

电源端子骚扰电压 辐射电磁骚扰 插入损耗 谐波电流测试

1 国内3C认证灯具使用的EMC标准:

①《GB 17743-2007/CISPR 15：2005电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》

②《GB 17625.1-2003/IEC 61000-3-2：2001 电磁兼容限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)》

2 电磁兼容测试项目

①电源端子骚扰电压（9kHz～30MHz）

②辐射电磁骚扰（9kHz-30MHz）

③辐射电磁骚扰（30MHz-300MHz）

④插入损耗（150kHz～1605kHz）

⑤谐波电流测试（50Hz～2000Hz）

3 灯具电磁兼容的产生原因及解决方案

通常我们灯具的电源部分采用的是电子式的镇流器和电感式的镇流器两种，由于电感式镇流器功耗大、耗金属材料、启动慢、低电压不宜启动等方面的特点，所以现在慢慢淡出市场。现在市场上常见的都是采用电子式镇流器。本文主要对带电子式镇流器的灯具在电磁兼容测试方面产生原因及解决方法提出一些浅见。

3.1 电源端子骚扰电压（9kHz～30MHz）

电源端子骚扰电压是指灯具设备自身产生并通过电源端子传输形成的电磁骚扰。电源端子骚扰电压测试频率范围一般为9kHz～30MHz，主要是有以下几部分产生的：

①灯具初级部分常采用整流二极管、高频整流二极管等器件，这些二极管都工作在开关状态，在二极管由于阻断状态到导通过程中，会产生一个很高的电压尖峰；

②IC电路中的逻辑信号；

③逆变器工作时产生的干扰。

由于上述构成的电源端子骚扰电压的特点是电压幅度高而频率低等特点，所以要对这些方面的进行整改应加入下述一些整改对策：

①1MHz以下差模干扰是最主要的干扰源，一般需要在电源输入部分加入一个差模电容和/或差模电感，并且注意差模和共模滤波器的结合使用；

②注意滤波元件的选取，同一电感量的共模电感，不同的磁芯材料，效果相差很大，有时候不是方法不对，是电子元件质量的问题；

③在线路板的布线方面，应注意主电路输入线与输出线尽量分开走线。

3.2 辐射骚扰（9kHz～30MHz和30MHz～300MHz）

辐射骚扰是由于设备自身所有产生并以电磁兼容的形式通过空间传播形成的电磁骚扰。灯具一般是由于通过产品的壳体和电缆等形成天线发射效应对外部环境产生辐射骚扰。在这一测试项目上特别是频率在（30～300）MHz上往往不能通过试验，通过试验发现产生这一结果的主要成因是：灯具的PCB板布线和内部走线的不合理，元器件的选用不合适。

由于灯具所选用的电子镇流器的工作频率不是很高，高频功率不是很大，我们采用下面一些方法对灯具进行整改：

①对于两头接线的支架灯，电缆不要贴着金属外壳，高频变压器和散热器走线，有效的处理办法是降低电子镇流器的工作频率，把电源线做成双绞线也有一定效果，同时注意线的粗细对传导干扰抑制的影响；

②变压器应尽量选用电磁屏蔽性较好的磁芯材料，在原、次边绕组间增加一个屏蔽层，屏蔽层良好接地；

③在高频变压器原、副边并联一个Y1电容，电容最大不能超过4.7nF，否则会造成产品的漏电流过大；

④特别指出的是器件的选择也是很重要的，不同的元件质量的差别往往造成效果差距很大。

3.3 插入损耗

对于带启动器的荧光灯具的电源端子传导干扰是用插入损耗这一指标来衡量的。荧光灯具在工作时产生的骚扰电平的一部分，通过灯具自身损耗而不反映到电源网络，即所谓的插入损耗。从荧光灯具稳态时的等效电路可以看到镇流器和启动器内抗无线电干扰的电容构成了LC滤波器，所以荧光灯具本身发射的电磁婆就是由于LC滤波器来衰减的。

3.4 谐波电流测试

电源电流谐波产生的原因是因为电子镇流器需要从交流电网中得到直流电压，而得到直流电压的方法就是采用整流和直流储存电容，这样只有在电源电压超过直流电容上的电压时，才能从电源中吸收电流，这种方法就会导致电源电流波形畸变，这种畸变现象就是谐波产生的主因。解决谐波几种常用方法是：

①电源输入端有共模电感的话，调整共模电感的感量也会影响节能灯的谐波电流和相位角；

②采用逐流电路，但因需要空间较多，需要产品体积容许；

③引入高频反馈环路，调整触发电容的参数，改变电流导通波形；

④高品质，大功率节能灯/电子镇流器可采用功率因素校正电路简称PFC(英文Power Factor Correction)。PFC电路的基本功能就是增大整流二极管的导通角，抑制电源电流的波形畸变，提高线路功率因数。

4 结束语

在激烈的市场竞争中，为了适应市场需求，照明设备不断的推陈出新，新产品的不断出现也同时带来电磁兼容新的问题，只有通过不断研究和实践才能更好的解决灯具在电磁兼容的问题。让我们携手为中国走向照明强国而努力。