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(chǎn)品以接入公共電網(wǎng)的線(xiàn)纜為傳輸媒介，發(fā)射無(wú)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(shí)會(huì )對接入公共網(wǎng)絡(luò )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(lái)說(shuō)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(lèi)產(chǎn)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(kāi)始測試。

1 測試介紹

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

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

圖1 傳導干擾測試系統布置圖

2 整改案例分析

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

圖2中兩條灰線(xiàn)分別為CISPR 15中規定的準峰值(QP)和平均值(AV)限值，黑色曲線(xiàn)反映了被試產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)品合格與否的依據。表1為在三個(gè)頻率點(diǎn)讀取干擾電壓的準峰值與平均值。

經(jīng)進(jìn)一步的分析和診斷，發(fā)現該被試產(chǎn)品的PCB板未經(jīng)過(guò)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(chǎn)品的電路原理圖及電氣照明設備的電磁特性，并經(jīng)過(guò)多次試驗后，選擇了LC 濾波電路實(shí)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(xiàn)圈流過(guò)共模電流時(shí)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(xiàn)圈流入差模電流時(shí)，磁環(huán)中的磁通相互抵消。共模扼流圈的優(yōu)點(diǎn)在于即使有較大的差模電流通過(guò)也不會(huì )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(xiàn)間的差模高頻噪聲。此外Y2電容主要用于抑制火線(xiàn)對地線(xiàn)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(jìn)入口處，既能抑制通過(guò)電網(wǎng)電源線(xiàn)傳輸進(jìn)來(lái)的共模和差模噪聲干擾，又能抑制電子設備本身產(chǎn)生的高頻干擾信號串入電網(wǎng)，危害其它電子設備。經(jīng)整改處理后測得的傳導騷擾電壓大大低于標準要求，見(jiàn)表2，騷擾峰值電壓曲線(xiàn)如圖3所示，其中頻率呈對數方式顯示。

圖3 整改處理后傳導騷擾峰值電壓曲線(xiàn)