電氣照明設備的電磁兼容傳導干擾整改案例分析

電源端口的傳導騷擾電壓測試項目是用于衡量被試產品以接入公共電網(wǎng)的線纜為傳輸媒介，發(fā)射無意射頻騷擾能量的高低水平。當騷擾電壓高于相應的標準限值時會對接入公共網(wǎng)絡中其它敏感設備造成嚴重干擾。本文以電氣照明設備為例來說明傳導干擾電壓的測試方法和整改對策。

電氣照明設備作為CISPR標準必須檢測的一類產品，對于其在0.15～30MHz頻段的電磁干擾特性的限值作出了明確的要求。在一些國家測試頻段需要從9kHz開始測試。

1 測試介紹

人工電源網(wǎng)絡和測量接收機是傳導干擾電壓測試的主要設備，傳導騷擾測試系統(tǒng)布置圖如圖1所示。

CISPR 16-1-2 標準中規(guī)定了在0.15 ～ 30MHz 頻率范圍內采用50Ω/50μH V 型人工電源網(wǎng)絡。此外測量接收機還需同時具備準峰值和平均值檢波能力。

圖1 傳導干擾測試系統(tǒng)布置圖

2 整改案例分析

在對某款出口歐盟電氣照明設備進行的型式試驗過程中，發(fā)現(xiàn)該產品在0.15～30MHz頻段的傳導干擾電壓大大超出了CISPR 15規(guī)定的限值。傳導騷擾峰值電壓曲線如圖2所示，其中頻率呈對數(shù)方式顯示。

圖2中兩條灰線分別為CISPR 15中規(guī)定的準峰值(QP)和平均值(AV)限值，黑色曲線反映了被試產品在測試頻率范圍內的傳導騷擾峰值電壓。雖然電壓峰值曲線大大超出了限值，但還不能判定其不合格。因為標準以騷擾電壓的準峰值、平均值作為判定被試產品合格與否的依據(jù)。表1為在三個頻率點讀取干擾電壓的準峰值與平均值。

經進一步的分析和診斷，發(fā)現(xiàn)該被試產品的PCB板未經過任何濾波處理，所以在差模噪聲和共模噪聲共同作用下傳導騷擾電壓大大提高。結合產品的電路原理圖及電氣照明設備的電磁特性，并經過多次試驗后，選擇了LC 濾波電路實施整改。該電路中主要加入了X2電容、Y2電容和共模扼流圈。此處共模扼流圈抑制共模高頻信號。當線圈流過共模電流時磁環(huán)中的磁通相互疊加，從而具有相當大的電感量，對共模電流起到抑制作用。而當兩線圈流入差模電流時，磁環(huán)中的磁通相互抵消。共模扼流圈的優(yōu)點在于即使有較大的差模電流通過也不會使磁飽和，而對于共模電流有較大的電感效應。X2電容主要作用是抑制火、零線間的差模高頻噪聲。此外Y2電容主要用于抑制火線對地線的共模高頻噪聲。

該濾波電路的功能相當于電源的電磁干擾濾波器，電源電磁干擾濾波器是一種電抗式低通濾波器，安裝在電子設備的電源進入口處，既能抑制通過電網(wǎng)電源線傳輸進來的共模和差模噪聲干擾，又能抑制電子設備本身產生的高頻干擾信號串入電網(wǎng)，危害其它電子設備。經整改處理后測得的傳導騷擾電壓大大低于標準要求，見表2，騷擾峰值電壓曲線如圖3所示，其中頻率呈對數(shù)方式顯示。

圖3 整改處理后傳導騷擾峰值電壓曲線