關于USB供電照明設備傳導騷擾測試的探究

陳瀅歡，賴明宇，敖丹，吳健偉

（威凱檢測技術有限公司，廣州 510663）

引言

現今，國內人們工作生活涉及的燈具照明產品種類越來越多，電子化程度越來越高，如氛圍燈顏色變換、音響功能、無線充電、USB輸出供電等。隨之而來的是，電磁污染源越密集、污染可能性越大。USB供電照明設備（銷售時未帶適配器）作為人們常用的家用產品，也是日常生活中主要的電磁污染源，檢測以確保其射頻騷擾在可接受范圍內顯得尤為重要。

然而，國內企業在CCC產品認證中，經常遇到USB供電照明設備測試方法適用性的困惑。國家認監委TC05技術專家組在2018年3月29日發布的技術決議里提到：“燈具不帶電源適配器、以USB接口作為燈具的電源連接方式，此類可移式通用燈具目前屬于非標產品，不適用現有的CCC認證依據的燈具國家標準，不屬于CCC認證目錄范圍內的產品”。

近年來，國家推出了一系列認證改革措施，逐步放開產品認證門檻，加強市場監督抽查管理。這意味著更多的檢測機構將加入到產品認證工作中去。在現行標準對USB供電照明設備（銷售時未帶適配器）傳導騷擾不明確的情況下，不同機構技術人員對標準理解不同，執行標準的測試方法亦不盡相同，導致企業的同一個產品遇到不同的測試方法評定，引起不必要的經濟糾紛。

在未能進行CCC認證或電磁兼容標準為企業可選要求的情況下，沒有明確的標準條款考核其電磁兼容性能水平，那么USB供電照明設備（銷售時未帶適配器）的傳導騷擾應如何保證在可接受范圍內？本文筆者對此問題進行了探究。

1 相關標準的綜述

針對不同檢測機構、企業對USB供電照明設備（銷售時未帶適配器）應適用何標準、怎樣理解運用標準等問題產生分歧的情況，筆者首先對相關標準進行了如下的梳理與綜述。

1.1 GB 17799.3-2012/IEC 61000-6-3:2011

現行國家標準GB 17799.3-2012主要是針對居住、商業和輕工業環境中的發射，對于本地直流電網以及連接電纜超過30米的遠程電池供電直流產品有傳導發射的要求（見圖 1 ）。其中，測量布置和測量方法見IEC/CISPR 16-2-1:2008的條款7，但對直流測試的具體布置仍未明確規定。IEC/CISPR 16-2-1:2008更多關注的是直流電網以及電源線纜過長引起的發射，與USB供電照明設備有一定差異。USB供電照明設備線纜一般不超過3 m，實際應用中普遍與交流-直流適配器或者具有USB輸出接口功能模塊的產品配合使用。

圖1 國家標準GB 17799.3-2012的表3內容

1.2 GB/T 17743-2017/CISPR 15:2015

現行國家標準GB/T 17743-2017主要是針對電氣照明和類似設備的無線電騷擾特性的限值和測量方法，USB供電照明設備屬于GB/T 17743-2017的范圍。當此類設備銷售時帶適配器，其傳導騷擾適用表 2a電源端子騷擾電壓的限值。當此類設備銷售時未帶適配器，其傳導騷擾不應適用GB/T 17743-2017表2a電源端子騷擾電壓的限值；USB接口不屬于表2c所示的控制端口，是否屬于表2b所示的負載端子亦存在疑問。

1.3 CISPR 15:2018

現行國際標準CISPR 15:2018已展示接口類型劃分及其限值選擇的流程（如圖2）。USB供電照明設備可參照其進行判斷，但CISPR 15:2018仍未規定傳導測試的具體布置。

2 主動參與國際標準的探究

2.1 國內標委的意見征求

F分會秘書處基于威凱檢測技術有限公司的建議，經研究初步形成技術決議后，于2019年4月份發出《關于征求使用 USB 進行充電的照明設備執行GB/T 17743-2017中傳導騷擾測試問題技術決議表決意見的函》。決議內容：“使用USB進行充電的照明設備，且不配適配器的情況下，其騷擾電壓適用 GB/T 17743-2017中 4.3.2負載端子的限值”。此外，附加的相關技術理解僅供參考表1 ）。征集結果顯示：支持、反對意見各占50 %，說明不少技術內容尚未解決、仍須研究，須繼續評估具體的測試方法。

2.2 國際年會的溝通交流

在國內標委進行意見征求后，筆者根據表1的內容與國際工作組進行了USB 供電LED臺燈接口判斷、限值運用、測試布置的溝通。國際工作組認為此案例具有價值，并納入了2019年上海CISPR/F/WG2工作組會議討論的支持文件中（如圖 4）。

然而，在CISPR/F上海年會與會前的準備中，F分會秘書處對該國際支持文件組織了討論，筆者認為該支持文件并未提供明確的傳導測試布置圖，布置圖尚有不清晰之處。為保持一致性、可重現性，避免不同理解造成測試方法的差異，筆者草擬了USB供電臺燈測試布置圖的中國提案（如圖 5）。

圖2 CISPR 15:2018中關于接口判斷（Figure 3）與限值選擇（Figure 4）的流程圖

表1 附加的相關技術理解

圖3 USB充電LED臺式燈具樣品

圖4 上海CISPR/F/WG2工作組會議的支持文件

在2019年10月25日 的 上 海CISPR/F/WG2工作組會議上，中國代表對提案的傳導驗證實驗數據及測試布置圖進行了闡述，認為：經過實驗驗證（見圖 6），USB供電臺燈應先經過AMN再連接電源以保持可接受的低底噪，同時應使用電壓探頭法或電流探頭法對作為本地有線端口的USB接口進行測試。經討論，國際工作組一致同意，有必要為該類產品案例增加詳細布置，并將安排在IEC官網上的支持文件部分（如圖 7）。

2.3 國內年會的決議

2019年12月5、6日，F分 會2019年 度工作組會議在海南博鰲舉行。其中，對標準相關技術問題的決議中，再次明確了USB供電臺燈傳導測試限值應用和測試方法選擇C如圖 8），并等待國際對測試布置圖的確認。

2.4 國際工作組會議的線上討論

經各國溝通一致，CISPR/F/WG2中期會議于2020年3月17日在線上進行。會前，CISPR/F/WG2召集人將CISPR 15 ed.9 A1草稿發至工作組專家提前審閱。其中，關于USB供電臺燈的中國提案被修改并配上注釋后，囊括進了CISPR 15 ed.9 A1草稿中（如圖 9）。

然而，在CISPR/F/WG2與會前的準備中，F分會秘書處對標準草稿組織了討論，筆者認為該布置圖存在以下問題：

1）所測端口USB接口應為本地有線端口，而草稿布置圖所測端口為電源端口；

2）測量方法應為電流探頭法（該標準草稿已根據2019年上海會議討論刪除本地有線端口的電壓探頭法），但標準草稿布置圖中未有體現；

3）適配器應直接與電源相接，而不是經過AMN后與電源相連。

圖5 USB供電臺燈測試布置圖的中國提案

圖6 底噪驗證實驗

基于此，筆者通過F分會秘書處為線上會議又一次提交中國的修改提案，提供了兩種布置選擇：一種為考慮國際工作組布置內容的綜合圖，可以純阻替代EUT來驗證來確保低底噪；一種仍舊是USB接口通過AMN以確保低底噪的中國上海提案布置圖（如圖 10）。

圖7 上海CISPR/F/WG2工作組會議紀要

CISPR/F/WG2工作組認為，測試時只要使用合格的適配器以保證低底噪，USB接口可配合合格的適配器后通過AMN接入電源。因此，國際工作組最終選擇結合圖，將其納入CISPR 15 ed.9 A1后續的修改草稿中（如圖11）。

圖8 F分會2019年會會議紀要

圖9 CISPR 15 ed.9 A1草稿中USB供電臺燈的測試布置

3 結論

在國內燈具產品多樣化、電子化的實際背景下， USB供電照明設備（銷售時未帶適配器）傳導騷擾限值如何選擇、測試具體如何布置？現行國內或國際標準對此暫無明確規定，不同檢測機構的測試方法不一致，或給企業帶來不必要的糾紛。筆者密切關注國內的照明產品動態，通過F分會秘書處這個平臺，與IEC/CISPR/F/WG2工作組進行了反復溝通、內容修改，在充分表達中國意見的前提下，積極參與國際標準制修訂，明確了USB供電照明設備的適用限值，并為國際標準提供以中國提案為主體、融合國際建議的測試布置圖，同時為CISPR/F支持文件豐富具體案例。具體過程如圖12。

圖10 USB供電臺燈測試布置圖的中國后續提案

圖11 2020年3月17日CISPR/F/WG2中期會議紀要

圖12 測試探討的具體過程

4 討論

現階段，IEC/CISPR/F/WG2工作組接受的測試布置中，假定USB供電照明設備在測試中通過合格的適配器以確保低底噪。然而，適配器合格并不意味著其配合USB供電照明設備一同使用時測試結果亦合格。

此外，不久的將來，隨著市場需求的變化、技術研究的發展，USB供電照明設備不再僅僅是一個照明光源，更可能集成大量電子元件以實現不同的功能。因此，不僅有必要性對USB供電照明設備的測試進行管控，更需要繼續跟蹤國際標準動態，并通過參與標準制修訂來與時俱進地探索、修正。