LED照明產(chǎn)品的優(yōu)勢及電磁兼容部分項目整改要領(lǐng)

蔡見明

摘 要:LED照明產(chǎn)品因其獨特的優(yōu)勢作為新型燈具將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)燈具,其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已是大勢所趨。本文就電磁兼容(EMC)方面,對LED產(chǎn)品的常見電磁兼容項目及整改要領(lǐng)作簡單介紹。

關(guān)鍵詞:LED優(yōu)勢分類EMC測試 整改

中圖分類號:TN03 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0235-01

1LED照明產(chǎn)品的優(yōu)勢

LED作為一種新型燈具將逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)燈具,LED燈優(yōu)勢顯現(xiàn)大勢所趨。其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾點。

(1)最大發(fā)光角度為360度均勻發(fā)光;LED的耗電量較少壽命較長,而且無需要頻繁更換,維護(hù)費用極低。

(2)環(huán)保效益更佳,光譜中無不良眩光、無頻閃,消除了傳統(tǒng)燈具的不良眩光所引起的刺眼、視覺疲勞與視線干擾,而且廢棄物可回收,沒有污染不含汞元素,屬于綠色照明光源。

(3)顏色多變,在計算機(jī)技術(shù)控制下使三種顏色具有256級灰度并任意組合。

(4)安裝方便,通常采用E27、E14接口,可直接裝在常用交流86V～265V接口上,使用方便、安全。

(5)用途相當(dāng)廣泛,已經(jīng)成功用于一般照明、商用照明、道路照明、醫(yī)療應(yīng)用、車用照明、建筑照明、特殊照明、前光/顯屏應(yīng)用、交通指示、創(chuàng)意應(yīng)用等。

預(yù)計2012年起白熾燈泡將在歐洲逐漸被淘汰,繼而蔓延全球,LED燈具的迅速發(fā)展將是加速這一進(jìn)程的助燃劑。LED燈將是何傳統(tǒng)光源無法替代,2012年仍將獨占市場。

2LED照明產(chǎn)品的分類

LED照明產(chǎn)品按使用范圍劃分可分為室內(nèi)照明和室外照明兩大類。其中室內(nèi)照明包括:筒燈,球泡燈,蠟燭燈,燈管,格柵燈,豆膽燈,平板燈,天花燈,嵌燈,柜臺燈,吸頂燈,吊燈,壁燈,落地?zé)?臺燈,廚衛(wèi)燈,鏡前燈,應(yīng)急燈,浴霸,無影燈,探照燈,射燈,投燈,地腳燈;室外照明具體包括:路燈,太陽能路燈,庭院燈,埋地?zé)?洗墻燈,隧道燈,景觀燈,草坪燈,水底燈,噴泉燈,護(hù)欄管舞臺燈,移動式燈,交通燈,汽車燈,燈,條/帶。

3LED照明產(chǎn)品常規(guī)的EMC測試項目

LED燈具除了電學(xué)、光學(xué)、溫度、壽命等基本的性能測試以外,還有一項很重要的測試就是電磁兼容(EMC)測試,主要包括EMI電磁干擾和EMS電磁敏感度兩方面的要求。但到目前為止,國同外尚未專門針對LED燈具的EMC標(biāo)準(zhǔn)出臺,因此,一直沿用傳統(tǒng)電氣照明和燈具的EMC標(biāo)準(zhǔn)(GB17743,GB17625.1,GB17626.2,GB/T 18595)。常見EMC測試項目介紹如下。

(1)傳導(dǎo)騷擾:對于不同的電子和電氣設(shè)備,其工作時由自身所產(chǎn)傳導(dǎo)騷擾發(fā)射,并通過導(dǎo)線傳輸。

(2)輻射騷擾:輻射騷擾主要是指能量以電磁波形式由源發(fā)射到空間或能量以電磁波形式在空間傳播的現(xiàn)象。

(3)諧波電流:諧波電流是一種高頻率電流,當(dāng)它流經(jīng)電抗器設(shè)備(如導(dǎo)線、變壓器、電機(jī)等)將產(chǎn)生額外的溫升及絕緣的破壞;當(dāng)它流經(jīng)電容器設(shè)備(如電力電容器等),將造成電容器過載、跳閘、故障、燒毀,亦會產(chǎn)生諧振,將設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流放大,再注入電網(wǎng),更加大諧波電壓的畸變。

(4)靜電放電抗擾度:靜電放電模擬了由于天氣干燥或摩擦以致人體帶電,而帶電人體在操作電子電器設(shè)備時會對其直接或間接放電,靜電放電測試的目的是為了衡量電子產(chǎn)品或系統(tǒng)的抗靜電干擾的能力。

(5)電快瞬變脈沖群抗擾度:電快瞬變脈沖群抗擾度主要測試目的是驗證電氣和電子設(shè)備對諸如來自切換瞬態(tài)過程(比如切斷感性負(fù)載,繼電器觸點的彈跳等)的各種類型瞬變騷擾的抗擾能力,特點是高幅值,短上升時間,高重復(fù)率及低能量。

(6)浪涌抗擾度:浪涌模擬間接雷,雷擊在電纜上直接或間接形成能量很大的浪涌電壓和電流,同時較大型的開關(guān)在跳動時所形成浪涌電壓和電流。浪涌測試在于考察設(shè)備在實際使用過程中電源線接口受到浪涌電壓沖擊后設(shè)備性能下降的程度。

(7)電壓跌落、短時中斷抗擾度:電壓跌落、短時中斷抗擾度測試目的在于考察設(shè)備在電壓跌落、短時中斷是由電網(wǎng)、變電設(shè)施的故障或負(fù)荷突然出現(xiàn)大的變化時性能下降的程度。

4LED照明產(chǎn)品電磁兼容常見的不合格項目的整改要領(lǐng)

(1)幅射騷擾不合格時整改要領(lǐng)。

①要做好輸入和輸出的濾波,幅射一般都是共模的,所以輸入輸出要做好共模濾波。

②把開關(guān)管和變壓器或儲能電感的距離越近越好,使的開關(guān)管的漏極線路近(這條線的幅射是最大的)。

③開關(guān)電源板在PCB布線時一定要控制好各回路的回流面積,可以大大減小差模輻射。

④做好各相關(guān)的電路信號地回路(初級回路,次級回路)地回路電路做的要靠近變壓器或是開關(guān)管。

⑤做相關(guān)的PCB的規(guī)劃,盡量減小電路之間的串?dāng)_問題。

⑥和開關(guān)管連接的變壓器和儲能電感,都要考慮EMC方面措施特別是屏蔽,繞線方式等。

⑦作為補救措施,在電極和電源線上增加磁環(huán)等濾波器串接,加強屏蔽;

⑧在超標(biāo)不嚴(yán)重的情況下,作為補救措施在線纜加鐵氧體材料和(或)采取樣品內(nèi)部屏蔽,晶振接地(如果有)等措施進(jìn)一步屏蔽。

(2)傳導(dǎo)騷擾不合格時整改要領(lǐng)。

①主要是在輸入端做相關(guān)的差模和共模濾波。

②初級電路要做好差模濾波(大電解電容)。

③次級要做好共模濾波(初次之間的Y電容)。

④盡量減小電路之間的串?dāng)_。

⑤防止大的回路面積形成。

(3)諧波電流不合格時整改要領(lǐng)。

①對于功率大于25W的,設(shè)計電路的時候要求輸入電流波形向電壓波形靠近,也就是正弦波主動PFC電路。

②對于額定功率小于25W的LED燈具/驅(qū)動器,按CTL決議,諧波電流項目無需測試,直接認(rèn)為滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(4)浪涌抗擾度不合格時整改要領(lǐng)。

①加壓敏電阻以抑制浪涌電壓。

②加大保儉絲電流以抑制浪涌電壓。

(5)靜電抗擾度不合格時整改要領(lǐng)。

①對于有面板顯示屏的LED產(chǎn)品,最好且最有效的辦法是在顯示屏的表面貼絕緣膜,使靜電在這些部位無法放電。對于絕緣膜方法無法實施的設(shè)備,建議在控制線上加磁環(huán)進(jìn)行靜電脈沖抑制。對于有屏蔽金屬絲網(wǎng)的顯示屏,金屬絲網(wǎng)要和結(jié)構(gòu)件良好搭接。

②對于I類LED設(shè)備,解決靜電放電問題總原則上是快速泄放靜電電流。一是通過系統(tǒng)接地線接大地;或是通過電源內(nèi)的PE線接大地。

(6)電快瞬變脈沖群(EFT)抗擾度不合格時整改要領(lǐng)。

①若CPU的直流供電電源不穩(wěn),EFT通過電源回路串?dāng)_CPU,可以在在控制盒內(nèi)靠近電源線輸入端口處加套高頻鐵氧體磁環(huán)。

②在電源線靠近輸入端口處并接濾波器一個,以抑制暫態(tài)騷擾。

③若EFT通過傳導(dǎo)或耦合等方式串?dāng)_控制電路,導(dǎo)致電路起振,可在整流器前端AC輸入回路中并接濾波器一個。

參考文獻(xiàn)

[1] 電氣通用:建筑電氣.2009,28(19).

[2] 華通威國際檢驗·LED產(chǎn)品EMC設(shè)計注意事項及后期調(diào)整.