電子鎮(zhèn)流器EMC認(rèn)證測(cè)量與常見(jiàn)不合格項(xiàng)的分析

1引言

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(gè)DC/AC逆變器，它產(chǎn)生20～70kHz的高頻功率振蕩用以點(diǎn)亮氣體放電燈具，由此會(huì)帶來(lái)電磁干擾(ElectromagneticInterference，即EMI)和抗干擾(ElectromagneticSusceptibility，即EMS)等問(wèn)題。由于近年來(lái)出口市場(chǎng)對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品的需求增加，而歐美澳等國(guó)家對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品均有極嚴(yán)格的一套EMC認(rèn)證要求，因此解決好EMC認(rèn)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(gòu)置價(jià)格不菲的EMC測(cè)試設(shè)備，因此對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)對(duì)付陌生的EMC認(rèn)證測(cè)試的確是個(gè)頗為棘手的問(wèn)題。

本文試圖較系統(tǒng)地向讀者介紹此類(lèi)產(chǎn)品的國(guó)際認(rèn)證過(guò)程，測(cè)試方法和測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上提出改進(jìn)此類(lèi)產(chǎn)品EMC特性的若干可行措施，以供廠家設(shè)計(jì)時(shí)參考。

2電子鎮(zhèn)流器EMC認(rèn)證必須通過(guò)的測(cè)試項(xiàng)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(rèn)證所必須通過(guò)的測(cè)試項(xiàng)目。

在表1中，測(cè)試項(xiàng)1，2，3，10，11屬于EMI特性，4－9則屬EMS。測(cè)試項(xiàng)1，2為電子鎮(zhèn)流器在電源線(xiàn)上發(fā)出的傳導(dǎo)干擾電壓的測(cè)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(gè)電源變換與電子控制電路，應(yīng)屬于這個(gè)范疇。另外它又是一個(gè)電力照明燈具，必須同時(shí)遵守有關(guān)照明燈具的EN55015標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試項(xiàng)3是關(guān)于電子鎮(zhèn)流器電磁場(chǎng)空間幅射強(qiáng)度的測(cè)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(cè)試該電子鎮(zhèn)流器所發(fā)出的磁場(chǎng)，同時(shí)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(cè)試所發(fā)出的電場(chǎng)。但由于設(shè)備和場(chǎng)地所限，我們沒(méi)有進(jìn)行對(duì)磁場(chǎng)的測(cè)試。我們只用GTEM法對(duì)電場(chǎng)作了測(cè)試?？紤]到此類(lèi)產(chǎn)品電流較小，所發(fā)出的干擾磁場(chǎng)不大，一般無(wú)須調(diào)整都可以通過(guò)，另外用GTEM小室法代替電磁屏蔽全吸收暗室測(cè)試電場(chǎng)，其等效性已為國(guó)際所承認(rèn)，因此我們這種做法并沒(méi)有影響其測(cè)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(cè)試項(xiàng)作一主要介紹。

3傳導(dǎo)干擾電壓的測(cè)試

表1EMC認(rèn)證測(cè)試項(xiàng)目

圖1傳導(dǎo)干擾電壓測(cè)試系統(tǒng)

圖2LISN簡(jiǎn)化電路

圖1示出對(duì)電子鎮(zhèn)流器傳導(dǎo)干擾電壓測(cè)試的系統(tǒng)圖(Rohde＆Schwarz)。它由配有IEEE488總線(xiàn)以及EMI測(cè)試軟件包ESK1的PC機(jī)，EMI接收機(jī)(RSHS10)，二線(xiàn)耦合－退耦網(wǎng)絡(luò)器ESH35Z以及待測(cè)設(shè)備組成。其中待測(cè)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(gè)電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)〔LineImpedanceStabilisationNetwork(LISN)〕的產(chǎn)品，圖2示出LISN的簡(jiǎn)化電路，它的作用就是在輸入電源的L和N端分別對(duì)地接入一個(gè)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(lái)自待測(cè)的電子鎮(zhèn)流器，我們可用一個(gè)輸入阻抗為50Ω的已校準(zhǔn)好的EMI測(cè)試接收機(jī)ESHS10(或頻譜分析儀)在指定的帶寬下對(duì)之進(jìn)行測(cè)試。這個(gè)LISN含有撥動(dòng)開(kāi)關(guān)可分別測(cè)試L線(xiàn)和N線(xiàn)上的RF電壓。整個(gè)測(cè)試是在軟件包ESK1的控制下進(jìn)行的。

圖3表示對(duì)一個(gè)節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾電壓的測(cè)試結(jié)果。圖中曲線(xiàn)A表示Previewtest時(shí)接收機(jī)使用準(zhǔn)峰值檢波得出的測(cè)量結(jié)果，曲線(xiàn)B表示Previewtest時(shí)接收機(jī)使用平均值檢波得出的另一測(cè)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(xiàn)A，B的基礎(chǔ)上各找出6個(gè)極大值（這6個(gè)值均要超出極限線(xiàn)或以一個(gè)小于10dBμV的距離接近極限線(xiàn)），在每個(gè)極大值附近再掃頻一次，一般是掃6個(gè)點(diǎn)，得出相應(yīng)6個(gè)干擾電壓值然后求平均，這些平均值就用X和＋來(lái)表示，統(tǒng)稱(chēng)為Finaltest點(diǎn)。要判斷該產(chǎn)品是否合格，就是看所有X點(diǎn)是否在準(zhǔn)峰值檢波的極限線(xiàn)(即C線(xiàn))之下以及所有＋點(diǎn)是否在平均值檢波的極限線(xiàn)(即D線(xiàn))之下，如果這兩個(gè)條件都滿(mǎn)足，我們就認(rèn)定該產(chǎn)品通過(guò)了此項(xiàng)測(cè)試。表2給出了EN55015及EN55022ClassB的傳導(dǎo)干擾電壓極限允許值。

表2EN55015、EN55022classB的傳導(dǎo)干擾電壓極限允許值