LED照明EMI測試應用及相關(guān)測試標準

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的數字化，高速化的電氣和電子設備在社會(huì )各個(gè)領(lǐng)域廣泛使用，在推動(dòng)社會(huì )發(fā)展的同時(shí)，伴隨著(zhù)電氣和電子設備應用而產(chǎn)生的電磁干擾也給社會(huì )帶來(lái)了電磁污染問(wèn)題。而電磁污染與水污染，空氣污染被稱(chēng)為當今社會(huì )的三大污染源。

隨著(zhù)電磁干擾問(wèn)題的日益突出，國際無(wú)線(xiàn)電干擾特別委員會(huì )(CISPR)相應出臺了CISPR -16， CISPR-15，歐洲標準委員會(huì )出臺了EN55015和EN55022等標準。這些措施和標準旨在規范點(diǎn)電子產(chǎn)品的電磁干擾限制和其它規范，以減少電磁干擾帶來(lái)的社會(huì )問(wèn)題。

電磁干擾EMI(ElectromagneTIc Interference)，有傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾是指通過(guò)導電介質(zhì)把一個(gè)電網(wǎng)絡(luò )上的信號耦合(干擾)到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò )。輻射干擾是指干擾源通過(guò)空間把其信號耦合(干擾)到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò )。在高速PCB及系統設計中，高頻信號線(xiàn)、集成電路的引腳、各類(lèi)接插件等都可能成為具有天線(xiàn)特性的輻射干擾源，能發(fā)射電磁波并影響其他系統或本系統內其他子系統的正常工作。

眾所周知，EMC的測試目標是電子電器設備，而照明設備作為其中重要的一塊，自然也有相應的約束。如美國的FCC認證，歐盟的CE認證等都對LED照明設備提出了相關(guān)的測試項目。當談?wù)摰诫姶鸥蓴_時(shí)，一般來(lái)講有兩種干擾源;一種是傳導干擾，主要是電子設備產(chǎn)生的干擾信號通過(guò)導電介質(zhì)或公共電源線(xiàn)互相產(chǎn)生干擾，LED燈具的FCC認證傳導干擾掃瞄測試頻率從0.15MHz開(kāi)始至30MHz結束， CE認證中的傳導干擾掃瞄測試頻率從9KHz開(kāi)始至30MHz結束。

另外一種干擾是輻射干擾，主要是指電子設備產(chǎn)生的干擾信號通過(guò)空間耦合把干擾信號傳給另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò )或電子設備，LED燈具的FCC認證空間輻射干擾掃瞄測試頻率從30MHz開(kāi)始至1GHz結束，CE認證中的空間輻射干擾掃瞄測試頻率從30KHz開(kāi)始至300MHz結束。

在照明行業(yè)中，在測試9KHz-30MHz波段的EMI中有兩種方法，一種是采用Antenna(天線(xiàn))和EMI接收機，其依據標準是CISPR15，EN55015，GB17743。對于照明燈具可能產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)設備，需要采用CISPR16-1-4規定的三環(huán)天線(xiàn)測量其低頻磁場(chǎng)輻射騷擾。主要是由三環(huán)天線(xiàn)和EMI接收機進(jìn)行測試，測試時(shí)需在屏蔽室室內進(jìn)行。注：三環(huán)天線(xiàn)將X方向，Y方向和Z方向低頻磁場(chǎng)分量轉化為RF信號，并通過(guò)同軸開(kāi)關(guān)三個(gè)通道輸送到EMI接收機進(jìn)行測量;另外一種是采用LISN測試方法，測試時(shí)需要由EMI接收機+人工電源網(wǎng)絡(luò )+LISN和測試軟件進(jìn)行。傳導騷擾測試系統用于測量燈和燈具照明設備在正常工作狀態(tài)下電源端口產(chǎn)生的騷擾，LISN實(shí)現RF信號的隔離，采樣，阻抗匹配，并為EUT提供電通道，EMI接收機對RF信號進(jìn)行測量，并最終由EMI測試軟件進(jìn)行分析，處理和判限。測試時(shí)需在屏蔽室進(jìn)行。

與此同時(shí)，在9KHz-300MHz波段的EMI測試中采用的是CDN法。在CISPR15，EN55015和GB17743標準中還提供另外一種照明設備的輻射電場(chǎng)騷擾測試方法，即CDN共模端子電壓法。采用CDN法，主要包括EMI接收機，CDN和衰減器。測試時(shí)可以在屏蔽室內進(jìn)行。

對于EMI的測試，國際無(wú)線(xiàn)電干擾特別委員會(huì )(CISPR)出臺了CISPR-16 無(wú)線(xiàn)電干擾及抗干擾測量器具規范，而對于照明行業(yè)，國際無(wú)線(xiàn)電干擾特別委員會(huì )還提出了CISPR-15 電子照明及相關(guān)設備無(wú)線(xiàn)電干擾特性限制及測量方法，并且各國也根據本國情況出臺了各類(lèi)的EMI照明檢測規范，如歐盟出來(lái)的EN55015-2007，中國出臺的GB17743-1999等。對于歐盟國家來(lái)說(shuō)，EN55015標準(引用CISPR-15)適用于燈具頻率超過(guò)100Hz傳統照明設備，如白熾燈，熒光燈，自整流節能燈等。通常此類(lèi)設備頻率不超過(guò)30MHz， 相應的輻射干擾限值表1。但是對于新興的LED照明行業(yè)，通常頻率都超過(guò)30MHz，在CE認證中明確提出掃描頻率是從30MHz到300MHz..