电子镇流器EMC认证测量与常见不合格项的分析
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1引言
本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/190538.htm众所周知，荧光灯交流电子镇流器(含霓虹灯电子变压器等)其核心部分就是一个DC/AC逆变器，它产生20～70kHz的高频功率振荡用以点亮气体放电灯具，由此会带来电磁干扰(ElectromagneticInterference，即EMI)和抗干扰(ElectromagneticSusceptibility，即EMS)等问题。由于近年来出口市场对此类产品的需求增加，而欧美澳等国家对此类产品均有极严格的一套EMC认证要求，因此解决好EMC认证就成为厂家能否出口的成功因素之一。
可惜的是，由于条件所限，许多厂家都不可能购置价格不菲的EMC测试设备，因此对设计人员来说对付陌生的EMC认证测试的确是个颇为棘手的问题。
本文试图较系统地向读者介绍此类产品的国际认证过程，测试方法和测试经验，并在此基础上提出改进此类产品EMC特性的若干可行措施，以供厂家设计时参考。
2电子镇流器EMC认证必须通过的测试项目
表1列出了荧光灯电子镇流器为取得欧共体的CE/EMC认证所必须通过的测试项目。
在表1中，测试项1，2，3，10，11属于EMI特性，4－9则属EMS。测试项1，2为电子镇流器在电源线上发出的传导干扰电压的测试，其中EN55022标准是作为所有电子信息技术产品所必须遵守的，ClassB表示室内电器，电子镇流器是一个电源变换与电子控制电路，应属于这个范畴。另外它又是一个电力照明灯具，必须同时遵守有关照明灯具的EN55015标准。测试项3是关于电子镇流器电磁场空间幅射强度的测试，按规定应用EN55015标准，在9kHz～30MHz频段，在直径为2m的空间内测试该电子镇流器所发出的磁场，同时应用EN55022标准在30MHz～1GHz频段及在电磁屏蔽全吸收暗室内测试所发出的电场。但由于设备和场地所限，我们没有进行对磁场的测试。我们只用GTEM法对电场作了测试。考虑到此类产品电流较小，所发出的干扰磁场不大，一般无须调整都可以通过，另外用GTEM小室法代替电磁屏蔽全吸收暗室测试电场，其等效性已为国际所承认，因此我们这种做法并没有影响其测试的精确性。下面我们将选择送检厂家最容易出现不合格的那些测试项作一主要介绍。
3传导干扰电压的测试
表1EMC认证测试项目
| 序号 | 测试项目名称 | 适用标准 | 测试条件 | 测试结果 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 传导干扰电压发送 | EN55022:1994 | 150kHz～30MHzClassB | 合格 |
| 2 | 传导干扰电压发送 | EN55015:1996 | 9kHz～30MHzClassB | 合格 |
| 3 | 辐射干扰电磁场发送 | EN55022:1994EN55015:1996 | 电场GTEM：30MHz～1GHz测磁场：=2m,9kHz～30MHz | 合格未测 |
| 4 | 静电放电抗干扰测试 | EN6100042:1995 | 接触放电:2kV、4kV，＋/－大气放电:2kV、4kV、8kV,＋/－级别：2 | 合格合格 |
| 5 | 射频场抗辐射干扰测试 | EN6100043:1995 | GTEM,80MHz～1GHz3V/m,AM:1kHz,80％ | 合格 |
| 6 | 抗快速脉冲干扰试验 | EN6100044:1995 | 1kV,5kHz,5/50ns,＋/－级别：2 | 合格 |
| 7 | 抗浪涌试验 | EN6100045:1995 | 共模：1kV,1.2/50μs,＋/－差模：0.5/1kV,1.2/50μs,＋/－级别：2 | 合格 |
| 8 | 射频共模传导抗干扰 | EN6100046:1995 | 从AC电源线上的传导型clamp注入干扰电流150kHz～230MHz,3V,1kHz | 合格 |
| 9 | 抗电压跌落和中断试验 | EN61000411:1995 | 中断：0V，0.5ms/10ms，下跌30％：161V，50ms/1000ms级别：2 | 合格 |
| 10 | 输入电流谐波测试 | EN6100032:1995 | 25W以下用级别A标准25W及以上用级别C标准 | 合格 |
| 11 | 影响电压闪烁的测试 | EN6100033:1995 | 合格 |
图1传导干扰电压测试系统
图2LISN简化电路
图1示出对电子镇流器传导干扰电压测试的系统图(Rohde＆Schwarz)。它由配有IEEE488总线以及EMI测试软件包ESK1的PC机，EMI接收机(RSHS10)，二线耦合－退耦网络器ESH35Z以及待测设备组成。其中待测镇流器与ESH35Z均放入一电磁屏蔽室内，ESH35Z是瑞士Rohde＆Schwarz公司生产的一个电源阻抗稳定网络〔LineImpedanceStabilisationNetwork(LISN)〕的产品，图2示出LISN的简化电路，它的作用就是在输入电源的L和N端分别对地接入一个150Ω电阻，由于高频扼流圈L1，L2(约250μH)的插入，使得150Ω上的RF电压均来自待测的电子镇流器，我们可用一个输入阻抗为50Ω的已校准好的EMI测试接收机ESHS10(或频谱分析仪)在指定的带宽下对之进行测试。这个LISN含有拨动开关可分别测试L线和N线上的RF电压。整个测试是在软件包ESK1的控制下进行的。
图3表示对一个节能灯电子镇流器的传导干扰电压的测试结果。图中曲线A表示Previewtest时接收机使用准峰值检波得出的测量结果，曲线B表示Previewtest时接收机使用平均值检波得出的另一测量结果，打X者和打＋者分别表示准峰值检波和平均值检波的Finaltest数值。所谓finaltest就是指在曲线A，B的基础上各找出6个极大值（这6个值均要超出极限线或以一个小于10dBμV的距离接近极限线），在每个极大值附近再扫频一次，一般是扫6个点，得出相应6个干扰电压值然后求平均，这些平均值就用X和＋来表示，统称为Finaltest点。要判断该产品是否合格，就是看所有X点是否在准峰值检波的极限线(即C线)之下以及所有＋点是否在平均值检波的极限线(即D线)之下，如果这两个条件都满足，我们就认定该产品通过了此项测试。表2给出了EN55015及EN55022ClassB的传导干扰电压极限允许值。
| 频率范围 | 扫频步长 | 接收机中频带宽 | 平均值检波极限电平 | 准峰值检波极限电平 |
|---|---|---|---|---|
| 0.009MHz～0.05MHz | 0.1％ | 200Hz | 无要求 | 110dBμV |
| 0.05MHz～0.15MHz | 0.1％ | 200Hz | 无要求 | 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 |
| ＊极限电平随频率对数作线性减小 | ||||
| EN55015频率范围：0.009MHz～30.0MHz（用于照明） | ||||
| EN55022频率范围：0.15MHz～30.0MHz（用于电子控制） | ||||
表2EN55015、EN55022classB的传导干扰电压极限允许值
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