電子鎮(zhèn)流器EMC認證測量與常見不合格項的分析
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1引言
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/190538.htm眾所周知，熒光燈交流電子鎮(zhèn)流器(含霓虹燈電子變壓器等)其核心部分就是一個DC/AC逆變器，它產(chǎn)生20～70kHz的高頻功率振蕩用以點亮氣體放電燈具，由此會帶來電磁干擾(ElectromagneticInterference，即EMI)和抗干擾(ElectromagneticSusceptibility，即EMS)等問題。由于近年來出口市場對此類產(chǎn)品的需求增加，而歐美澳等國家對此類產(chǎn)品均有極嚴格的一套EMC認證要求，因此解決好EMC認證就成為廠家能否出口的成功因素之一。
可惜的是，由于條件所限，許多廠家都不可能購置價格不菲的EMC測試設(shè)備，因此對設(shè)計人員來說對付陌生的EMC認證測試的確是個頗為棘手的問題。
本文試圖較系統(tǒng)地向讀者介紹此類產(chǎn)品的國際認證過程，測試方法和測試經(jīng)驗，并在此基礎(chǔ)上提出改進此類產(chǎn)品EMC特性的若干可行措施，以供廠家設(shè)計時參考。
2電子鎮(zhèn)流器EMC認證必須通過的測試項目
表1列出了熒光燈電子鎮(zhèn)流器為取得歐共體的CE/EMC認證所必須通過的測試項目。
在表1中，測試項1，2，3，10，11屬于EMI特性，4－9則屬EMS。測試項1，2為電子鎮(zhèn)流器在電源線上發(fā)出的傳導(dǎo)干擾電壓的測試，其中EN55022標(biāo)準(zhǔn)是作為所有電子信息技術(shù)產(chǎn)品所必須遵守的，ClassB表示室內(nèi)電器，電子鎮(zhèn)流器是一個電源變換與電子控制電路，應(yīng)屬于這個范疇。另外它又是一個電力照明燈具，必須同時遵守有關(guān)照明燈具的EN55015標(biāo)準(zhǔn)。測試項3是關(guān)于電子鎮(zhèn)流器電磁場空間幅射強度的測試，按規(guī)定應(yīng)用EN55015標(biāo)準(zhǔn)，在9kHz～30MHz頻段，在直徑為2m的空間內(nèi)測試該電子鎮(zhèn)流器所發(fā)出的磁場，同時應(yīng)用EN55022標(biāo)準(zhǔn)在30MHz～1GHz頻段及在電磁屏蔽全吸收暗室內(nèi)測試所發(fā)出的電場。但由于設(shè)備和場地所限，我們沒有進行對磁場的測試。我們只用GTEM法對電場作了測試?？紤]到此類產(chǎn)品電流較小，所發(fā)出的干擾磁場不大，一般無須調(diào)整都可以通過，另外用GTEM小室法代替電磁屏蔽全吸收暗室測試電場，其等效性已為國際所承認，因此我們這種做法并沒有影響其測試的精確性。下面我們將選擇送檢廠家最容易出現(xiàn)不合格的那些測試項作一主要介紹。
3傳導(dǎo)干擾電壓的測試
表1EMC認證測試項目
| 序號 | 測試項目名稱 | 適用標(biāo)準(zhǔn) | 測試條件 | 測試結(jié)果 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 傳導(dǎo)干擾電壓發(fā)送 | EN55022:1994 | 150kHz～30MHzClassB | 合格 |
| 2 | 傳導(dǎo)干擾電壓發(fā)送 | EN55015:1996 | 9kHz～30MHzClassB | 合格 |
| 3 | 輻射干擾電磁場發(fā)送 | EN55022:1994EN55015:1996 | 電場GTEM：30MHz～1GHz測磁場：=2m,9kHz～30MHz | 合格未測 |
| 4 | 靜電放電抗干擾測試 | EN6100042:1995 | 接觸放電:2kV、4kV，＋/－大氣放電:2kV、4kV、8kV,＋/－級別：2 | 合格合格 |
| 5 | 射頻場抗輻射干擾測試 | EN6100043:1995 | GTEM,80MHz～1GHz3V/m,AM:1kHz,80％ | 合格 |
| 6 | 抗快速脈沖干擾試驗 | EN6100044:1995 | 1kV,5kHz,5/50ns,＋/－級別：2 | 合格 |
| 7 | 抗浪涌試驗 | EN6100045:1995 | 共模：1kV,1.2/50μs,＋/－差模：0.5/1kV,1.2/50μs,＋/－級別：2 | 合格 |
| 8 | 射頻共模傳導(dǎo)抗干擾 | EN6100046:1995 | 從AC電源線上的傳導(dǎo)型clamp注入干擾電流150kHz～230MHz,3V,1kHz | 合格 |
| 9 | 抗電壓跌落和中斷試驗 | EN61000411:1995 | 中斷：0V，0.5ms/10ms，下跌30％：161V，50ms/1000ms級別：2 | 合格 |
| 10 | 輸入電流諧波測試 | EN6100032:1995 | 25W以下用級別A標(biāo)準(zhǔn)25W及以上用級別C標(biāo)準(zhǔn) | 合格 |
| 11 | 影響電壓閃爍的測試 | EN6100033:1995 | 合格 |
圖1傳導(dǎo)干擾電壓測試系統(tǒng)
圖2LISN簡化電路
圖1示出對電子鎮(zhèn)流器傳導(dǎo)干擾電壓測試的系統(tǒng)圖(Rohde＆Schwarz)。它由配有IEEE488總線以及EMI測試軟件包ESK1的PC機，EMI接收機(RSHS10)，二線耦合－退耦網(wǎng)絡(luò)器ESH35Z以及待測設(shè)備組成。其中待測鎮(zhèn)流器與ESH35Z均放入一電磁屏蔽室內(nèi)，ESH35Z是瑞士Rohde＆Schwarz公司生產(chǎn)的一個電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)〔LineImpedanceStabilisationNetwork(LISN)〕的產(chǎn)品，圖2示出LISN的簡化電路，它的作用就是在輸入電源的L和N端分別對地接入一個150Ω電阻，由于高頻扼流圈L1，L2(約250μH)的插入，使得150Ω上的RF電壓均來自待測的電子鎮(zhèn)流器，我們可用一個輸入阻抗為50Ω的已校準(zhǔn)好的EMI測試接收機ESHS10(或頻譜分析儀)在指定的帶寬下對之進行測試。這個LISN含有撥動開關(guān)可分別測試L線和N線上的RF電壓。整個測試是在軟件包ESK1的控制下進行的。
圖3表示對一個節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾電壓的測試結(jié)果。圖中曲線A表示Previewtest時接收機使用準(zhǔn)峰值檢波得出的測量結(jié)果，曲線B表示Previewtest時接收機使用平均值檢波得出的另一測量結(jié)果，打X者和打＋者分別表示準(zhǔn)峰值檢波和平均值檢波的Finaltest數(shù)值。所謂finaltest就是指在曲線A，B的基礎(chǔ)上各找出6個極大值（這6個值均要超出極限線或以一個小于10dBμV的距離接近極限線），在每個極大值附近再掃頻一次，一般是掃6個點，得出相應(yīng)6個干擾電壓值然后求平均，這些平均值就用X和＋來表示，統(tǒng)稱為Finaltest點。要判斷該產(chǎn)品是否合格，就是看所有X點是否在準(zhǔn)峰值檢波的極限線(即C線)之下以及所有＋點是否在平均值檢波的極限線(即D線)之下，如果這兩個條件都滿足，我們就認定該產(chǎn)品通過了此項測試。表2給出了EN55015及EN55022ClassB的傳導(dǎo)干擾電壓極限允許值。
| 頻率范圍 | 掃頻步長 | 接收機中頻帶寬 | 平均值檢波極限電平 | 準(zhǔn)峰值檢波極限電平 |
|---|---|---|---|---|
| 0.009MHz～0.05MHz | 0.1％ | 200Hz | 無要求 | 110dBμV |
| 0.05MHz～0.15MHz | 0.1％ | 200Hz | 無要求 | 90～80dBμV＊ |
| 0.15MHz～0.5MHz | 0.1％ | 10kHz | 56～46dBμV＊ | 66～56dBμV＊ |
| 0.5MHz～5.0MHz | 0.1％ | 10kHz | 46dBμV | 56dBμV |
| 5.0MHz～30.0MHz | 0.1％ | 10kHz | 50dBμV | 60dBμV |
| ＊極限電平隨頻率對數(shù)作線性減小 | ||||
| EN55015頻率范圍：0.009MHz～30.0MHz（用于照明） | ||||
| EN55022頻率范圍：0.15MHz～30.0MHz（用于電子控制） | ||||
表2EN55015、EN55022classB的傳導(dǎo)干擾電壓極限允許值
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