如何檢測(cè)LED系統(tǒng)的EMC和可靠性

LED體積小、耗能低、壽命長(zhǎng)、環(huán)保、低熱量等優(yōu)點(diǎn)，促使其飛速發(fā)展、被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。其中，壽命長(zhǎng)是LED的很重要的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。要保證LED的這一優(yōu)點(diǎn)，研發(fā)人員就要保證LED系統(tǒng)的良好的EMC和可靠性。本文根據(jù)實(shí)例解析如何檢測(cè)LED系統(tǒng)的EMC和可靠性。

　　1.電源系統(tǒng)的兼容性

　　向LED或LED陣列提供電功率是LED照明器件與系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到實(shí)施，以及保證終端用戶都可靠的工作狀態(tài)，并與供電源系統(tǒng)有良好兼容性必須考慮的重要問(wèn)題。電源系統(tǒng)包括了人們?nèi)粘Ｉ钪械母鞣N電氣基礎(chǔ)設(shè)施和市電電網(wǎng)公共設(shè)施。

　　研究表明，通常情況下，用戶具備并操作的電源設(shè)備通常會(huì)存在種種不太合理的連線或者接地處理錯(cuò)誤。當(dāng)外部公共電源設(shè)施發(fā)生普遍電流干擾時(shí)，不合理甚至錯(cuò)誤的連線或接地處理會(huì)加劇干擾的程度，增加用戶電子照明器件的損壞幾率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成器件的永久性破壞。LED照明器件和系統(tǒng)必須具有能在日常電氣環(huán)境下正常工作的能力。典型的日常電氣環(huán)境包括室內(nèi)外照明、商場(chǎng)和工廠等建筑內(nèi)外的照明設(shè)施以及市政電線桿上的LED路燈、探照燈等。

　　2.LED照明器件及系統(tǒng)的可靠性

　　首先，什么是可靠性？其定義為——產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定的功能的能力。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化的操作機(jī)器、工程裝備、交通工具和各類探索儀器的設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，功能越來(lái)越完善，因此這些電子、電氣產(chǎn)品的性能優(yōu)劣變得越來(lái)越明顯。于此同時(shí)，這些機(jī)器和設(shè)備等的可靠性漸漸受到了人們廣泛的重視，這種可靠性就被稱為系統(tǒng)可靠性?？煽啃缘闹笜?biāo)要求是隨著系統(tǒng)越復(fù)雜而更高的，如果可靠性達(dá)不到系統(tǒng)指標(biāo)的要求，則系統(tǒng)出故障的可能性愈大、造成的損失也愈大。這些損失包括經(jīng)濟(jì)上、信譽(yù)上，甚至是造成生命安全或更嚴(yán)重的災(zāi)難性等后果。譬如汽車的制動(dòng)系統(tǒng)的不可靠或工作失誤可導(dǎo)致剎車失靈，很有可能造成重大損失甚至生命危險(xiǎn)；重大的投票選舉時(shí)，如果采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，若此時(shí)系統(tǒng)失效而打亂了統(tǒng)計(jì)結(jié)果，后果將不堪設(shè)想。因此，可以說(shuō)系統(tǒng)可靠性概念的引入，對(duì)電子產(chǎn)品有著重大的意義。

　　提高系統(tǒng)的可靠性，一方面要提高構(gòu)成系統(tǒng)的各元件本身的可靠性，如：要提高汽車制動(dòng)的可靠性，首先要提高剎車位、控制系統(tǒng)等的可靠性。另一方面還要提高系統(tǒng)承受誤操作的可靠性。

　　提高系統(tǒng)的可靠性的根源在于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。要使系統(tǒng)的元器件工作在正常狀態(tài)下，沒(méi)有過(guò)載超負(fù)荷等現(xiàn)象的發(fā)生，并且要有一定的余量。也可以通過(guò)設(shè)計(jì)備用方案，使系統(tǒng)即使有個(gè)別元器件或設(shè)備出現(xiàn)故障仍能正常工作。當(dāng)然備用方案的設(shè)計(jì)有可能增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本，但是如果設(shè)計(jì)得合理，在成本的增加和使系統(tǒng)的可靠性提高上有很好的性價(jià)比，是完全值得的。

　　3.LED照明器件及系統(tǒng)的兼容性

　　電子產(chǎn)品的兼容性問(wèn)題主要是電磁兼容性(EMC)，定義為設(shè)備、系統(tǒng)、子系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。即該設(shè)備、系統(tǒng)、子系統(tǒng)不會(huì)由于受到處于同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的性能降低，也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備、系統(tǒng)、子系統(tǒng)因它的電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的性能降低。電磁兼容性包括兩方面：電磁干擾(EMI)和電磁耐受(EMS)。

前者主要表現(xiàn)為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾，傳導(dǎo)干擾主要是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生干擾；輻射干擾是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)空間耦合把干擾信號(hào)傳給電網(wǎng)絡(luò)或電子設(shè)備。而后者主要指系統(tǒng)對(duì)諸如靜電放電、輻射、脈沖群、雷擊、傳導(dǎo)等干擾的耐受能力，即抗干擾能力。電子產(chǎn)品一般劃分為民用級(jí)、工業(yè)級(jí)和軍用級(jí)產(chǎn)品，不同等級(jí)的產(chǎn)品有著不同的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，產(chǎn)品在特定等級(jí)下滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，被稱為具有電磁兼容性。對(duì)于如何來(lái)評(píng)判產(chǎn)品是否具有電磁兼容性？這就需要通過(guò)一系列的兼容性測(cè)試來(lái)完成了。

　　4.電磁兼容性測(cè)試

　　前面已提到過(guò)，系統(tǒng)的電磁兼容性測(cè)試可分為電磁干擾(EMI)和電磁耐受(EMS)兩方面，具體運(yùn)用在LED照明器件及系統(tǒng)時(shí)的幾個(gè)重要步驟為：

　　1)傳導(dǎo)干擾

　　傳導(dǎo)干擾是指LED照明器件本身產(chǎn)生，從而進(jìn)行導(dǎo)體傳輸?shù)碾姶鸥蓴_。這種測(cè)試頻率范圍一般為9KHz～30MHz，屬于低頻現(xiàn)象。

　　2)輻射干擾

　　輻射干擾也是由器件自身產(chǎn)生，并通過(guò)空間傳播形成的干擾電磁波。LED照明器件由內(nèi)部電路通過(guò)產(chǎn)品的電線電纜或結(jié)構(gòu)件外殼形成對(duì)外的輻射干擾，相當(dāng)于天線發(fā)射效應(yīng)。