CISPR 15: 2018與GB/T 17743-2017的主要差異及爭議淺析

賴明宇，陳瀅歡，鐘惠霞，張志平

（威凱檢測技術有限公司，廣州 510663）

引言

現行國內標準GB/T 17743-2017《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》等同采用國際標準CISPR 15:2015，已于2017年12月29日發布，并于2018年7月1日正式實施。與此同時，現行國際標準CISPR 15: 2018Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of electrical lighting and similar equipment于2018年5月15日發布。相比于GB/T 17743-2017，CISPR 15: 2018不僅進行了完整的編輯修訂和結構調整，還新增了測試方法及限值。在照明設備技術不斷發展的今天，盡早掌握現行國內標準與國際標準之間的差異有助于相關企業和檢測機構跟進國際標準動態、最新技術發展，并參與國際標準制定、提出建設性的中國建議。

1 標準主要差異

與GB/T 17743-2017相比，CISPR 15: 2018主要的技術變化有：

1）在范圍內刪除對電源和電池運行的限制；

2）在300 MHz至1 GHz頻率范圍內，引入輻射騷擾限值；

3）負載端子限值與CDNE（輻射發射的替代）限值已發生變化；

4）刪除插入損耗要求及其在附錄A中的相關內容；

5）引入三個基本端口：有線網絡端口、本地有線端口與外殼端口；

6）引入更具技術獨立性的方法；

7）通過適當參考CISPR 16系列標準替換附錄B（CDNE）；

8）修改了錐形外殼金屬孔的要求；

9）GU 10自鎮流燈傳導騷擾測量的新方法；

10）增加電流探頭測量方法和各種端口的限值（除電壓限值和測量方法外）；

11）引入術語“模塊”（而非獨立附屬）和使用主機（參考）系統模塊的測量要求；

12）修改了EUT穩定時間的規范；

13）對于大型EUT（直徑超過1.6 m），增加使用距離為3 m的60 cm環形天線磁場測量方法（CISPR 14-1的方法），作為3 m和4 m距離環形天線系統（LAS）的替代方案。

2 著重關注的差異及爭議淺析

針對以上眾多技術變化，筆者在本文對以下3點著重展開標準差異對比：

EUT應用限值的判定流程：CISPR 15:2018引入有線網絡端口、本地有線端口與外殼端口后，在判斷端口類型的基礎上可進行EUT應用限值的判定；

60 cm環形天線替代法：針對大型EUT（直徑超過1.6 m）的9 kHz至30 MHz頻率范圍內輻射騷擾，新增的一種測量替代法；

CDNE法：關注該法在CISPR 15:2018的應用。

此外，筆者在參與國際標準制修訂中，發現CISPR 15:2018的不明確或爭議之處，對以下3點進行討論：

EUT的穩定時間；

輻射騷擾測試的布置；

USB供電照明設備的限值選擇與測試布置。

2.1 著重關注的差異

1）EUT應用限值的判定流程

與GB/T 17743-2017不同，CISPR 15:2018根據重新定義的3種端口，明確引入EUT應用限值的判定流程。

首先，要確定EUT及其有線接口的EMC相關物理特性（見圖1）。對于每個有線接口，確定它是否以直接方式、間接方式連接到網絡，或根本不連接到網絡。一旦知道了接口類型和可能的連接，每個接口就分配給3個如下述中可能的標準EMC端口之一：

——外殼端口：照明設備中非有意人工產生的無線接口，電磁騷擾可以通過該接口輻射到環境中；

——有線網絡端口：照明設備連接到與網絡直連的電纜的有線接口，并且該接口通過該電纜可以將傳導的電磁騷擾耦合到該網絡；

——本地有線端口：照明設備中直接連接到未連接到網絡且長度大于或等于3 m的電纜，或通過系統附屬設備（auxiliary equipment）間接連接到網絡的接口。

然后，根據其端口分類和CISPR 15:2018中5.3的要求，依次為每個接口選擇適用的測試方法、相關的測試布置和限值（見圖2）。

圖1 CISPR 15:2018圖3的中文翻譯

圖2 CISPR 15:2018圖4的中文翻譯

應用GB/T 17743-2017和CISPR 15:2018時，須注意同樣產品在兩個版本標準中測試方法、測試限值的差異。以獨立式LED控制裝置為例（見圖 3），該LED控制裝置可以通過（0-10 V）調光器進行調光。若按照GB/T 17743-2017中5.3.3.3的要求，獨立式LED控制裝置由帶單獨控制線的外部裝置調光，控制端子的騷擾電壓應滿足標準表2c給出的端子騷擾電壓限值。若按照CISPR 15:2018應用限值的判定流程，此類調光器未直接連接到網絡，也沒有通過其他設備間接連接到網絡，如產品說明書明確連接到接口的線纜長少于3 m，則不需要進行本地有線端口測試。

2）60 cm環形天線替代法

根 據GB/T 17743-2017， 測 量9 kHz～30 MHz頻率范圍內的輻射電磁騷擾時采用大環天線系統測量法：直徑2 m的環形天線適用于長度不超過1.6 m的EUT，直徑3 m的環形天線適用于長度為1.6～2.6 m之間的EUT，直徑4 m的環形天線適用于長度為2.6 ～3.6 m 之間的 EUT。

圖3 LED控制裝置及其調光器

圖4 CISPR 15:2018中9.3.3的中文翻譯

CISPR 15:2018在此基礎上，針對直徑超過1.6 m的EUT，可選擇60 cm環形天線在3 m距離處測量進行替代，具體測試布置條款見圖4。這增加了大型EUT（直徑超過1.6 m）的可測量性，EUT的尺寸可不再受到較大的限制，如圖5的實際測試布置。

另外，加拿大國家委員會曾指出CISPR 16-1-4的附錄C要求EUT與三個LLA中任何部分的距離不得小于LLA直徑的10 %，因此CISPR 15:2018中表7的EUT最大直徑有誤（見圖6）。經CISPR/F/WG2工作組會議討論后，該錯誤預計將在CISPR 15 Ed.9.0/A1中被修改（見圖7）。

3）CDNE法

針對30～300 MHz頻率范圍內的輻射電磁騷擾測量，CISPR 15:2018的CDNE法徹底替代CISPR 15:2015的CDN法。但相比于其他輻射測量方法，頻率范圍300 MHz以下的CDNE方法和相關限值只能適用于時鐘頻率小于或等于30 MHz的EUT。在這種情況下，產品被認為在頻率范圍300 ～1 000 MHz內的符合要求。CISPR 15:2018的CDNE法參考基礎標準CISPR 16-2-1，但不使用CISPR 16-2-1中的EUT尺寸限制。對于CDNE方法，EUT的最大尺寸是 3 m× 1 m × 1 m (l× w × h)。CDNE 的尺寸限制只適用于EUT，不適用于布線或者受試系統的整體尺寸。

然而，需要注意的是，當EUT存在多個接口時，測試方法和限值應用仍存在漏洞，故在CIS/F/766A/RQ中，荷蘭國家委員會提出該CDNE法只針對簡單的EUT（不多于1個接口）。CISPR/F/WG2暫時決定在下一階段進行討論、評估。

2.2 爭議淺析

1）EUT的穩定時間

無論從EUT技術分類和穩定時長（見圖8與圖9），GB/T 17743-2017和CISPR 15:2018都有較大差異。這在國際上也一直是爭議的焦點。

圖5 EUT（直徑超過1.6 m）的測試布置圖實例

圖6 CISPR 15:2018表7

圖7 CISPR 15 Ed.9.0/A1草稿表6

圖8 GB/T 17743-2017的6.5.3

圖9 CISPR 15:2018中7.8的中文翻譯

在2019年上海CISPR/F/WG2工作組會議前，WG2召集人已發文件（見圖10），從可操作性、代表性與可重復性的角度，建議LED燈15 min穩定時間不變。然而，在上海CISPR/F/WG2工作組現場會議上，德國代表認為穩定時間可能是不定的，堅持將CISPR 15:2018中“不包括氣體放電技術的EUT需要15 min”穩定時間刪除。與此同時，國際上也存在其他國家的不同聲音。經討論暫決定刪除此穩定時間，并將其納入CISPR 15 Ed.9.0/A1版中（見圖11）。

然而，筆者針對這一情況進行研究發現，穩定時間對LED燈測試結果仍存在非常大的影響。刪除相關穩定時間的描述對測試人員綜合能力提出更高的要求，這需要明確知道產品的原理來確定LED燈的穩定狀態。

圖10 2019年上海CISPR/F/WG2關于穩定時間的文件

圖11 CISPR 15 Ed.9.0/A1草稿7.8

圖12 某款LED燈具產品隨時間的輻射騷擾值

筆者對某款LED燈具產品進行了輻射騷擾測試（環境溫度24.8 ℃），測試從樣品直接連接電源到預熱1 h，發現輻射騷擾值隨著時間以及樣品溫度變化而變化。從圖12可以看出，預熱30 min前，騷擾值隨著預熱時間越長逐漸變低；30～60 min，騷擾值隨時間變化變緩；60 min后，騷擾值基本平穩。當關掉燈具電源直接冷卻5 min后再測試，騷擾值迅速上升，達到預熱10 min的騷擾值程度。由此說明，樣品內部的預熱溫度對測試結果影響很大。當然，一個案例不能代表此情況存在的普遍性。

在LED技術發展趨向成熟的今天，LED燈熱穩定性愈加趨向平穩，但是由于各自產品技術質量和設計原理差異，各自產品的穩定時間也是不盡相同。CISPR/F/WG2工作組鑒于穩定時間的不定性，刪除“不包括氣體放電技術的EUT需要15 min”的描述。因此，筆者建議，測試人員應先評估產品的設計原理，根據產品實際穩定狀態進行測試。

2）輻射騷擾測試的布置

CISPR 15:2018新增關于照明設備輻射騷擾測試的一些布置圖（如圖13）。然而，該類布置圖中并未具體說明電源線與互連線的布線、EUT和AuxEq的距離、AuxEq（由控制單元、電纜、傳感器和負載組成）如何懸掛等。

若根據圖13所示，那作為外部模塊的獨立式適配器或獨立式驅動即是EUT，其實際測試布置如圖14。筆者認為類似測試布置不符合產品的實際使用情況，遂與CISPR/F/WG2工作組溝通。CISPR/F/WG2解釋，圖13所示布置圖本意是使系統附屬設備（auxiliary equipment）與EUT保持距離，以便對EUT的發射產生最小影響。筆者亦會在未來持續與CISPR/F/WG2工作組溝通、討論CISPR 15:2018的其他測試布置圖。

3）USB供電照明設備（銷售時未帶適配器）的限值選擇與測試布置

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？CISPR 15:2018與GB/T 17743-2017（CISPR 15:2015）對此均無明確說明、規定（見表1），不同檢測機構對此理解不同，從而導致不同的測試結果。

在此背景下，筆者通過全國無線電干擾標準化技術委員會家用電器、電動工具、照明設備和電氣玩具的電磁兼容標準化分技術委員會（F分會）這個平臺，與CISPR/F/WG2工作組進行了長達1年的反復溝通、內容修改[4]。最終，經國際工作組會議討論、確認，明確了此類產品的適用限值（見圖15），并暫定在CISPR 15 Ed.9.0/A1版（預計2022年出版）中納入以中國提案為主體、融合國際建議的測試布置圖（見圖16），同時將USB供電LED臺燈案例涵蓋在IEC/CISPR/F的支持文件中。

圖13 外部模塊輻射騷擾測試布置圖

圖14 根據圖13的外部模塊實際測試布置圖

表1 相關標準綜述

圖15 上海CISPR/F/WG2工作組會議的支持文件

圖16 以中國提案為主體、融合國際建議的測試布置圖

3 結論

本文在概括CISPR 15: 2018與GB/T 17743-2017主要技術變化的基礎上，挑選關鍵條款、通過不同實例對EUT應用限值的判定流程、60 cm環形天線替代法、CDNE法進行了重點解讀，指出標準變化后需要注意的差異之處，有助于相關企業和檢測機構跟進國際標準動態、掌握標準發展方向。此外，本文從EUT的穩定時間、輻射騷擾測試的布置、USB供電照明設備（銷售時未帶適配器）的限值選擇與傳導測試布置淺析存在的爭議，體現出從實踐中剝離標準暫不能解決的問題、參與國際標準制定的重要性。