電氣照明設(shè)備的電磁兼容傳導(dǎo)干擾整改案例分析

電源端口的傳導(dǎo)騷擾電壓測試項(xiàng)目是用于衡量被試產(chǎn)品以接入公共電網(wǎng)的線纜為傳輸媒介，發(fā)射無意射頻騷擾能量的高低水平。當(dāng)騷擾電壓高于相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值時(shí)會(huì)對接入公共網(wǎng)絡(luò)中其它敏感設(shè)備造成嚴(yán)重干擾。本文以電氣照明設(shè)備為例來說明傳導(dǎo)干擾電壓的測試方法和整改對策。

電氣照明設(shè)備作為CISPR標(biāo)準(zhǔn)必須檢測的一類產(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開始測試。

1 測試介紹

人工電源網(wǎng)絡(luò)和測量接收機(jī)是傳導(dǎo)干擾電壓測試的主要設(shè)備，傳導(dǎo)騷擾測試系統(tǒng)布置圖如圖1所示。

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

圖1 傳導(dǎo)干擾測試系統(tǒng)布置圖

2 整改案例分析

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

圖2中兩條灰線分別為CISPR 15中規(guī)定的準(zhǔn)峰值(QP)和平均值(AV)限值，黑色曲線反映了被試產(chǎn)品在測試頻率范圍內(nèi)的傳導(dǎo)騷擾峰值電壓。雖然電壓峰值曲線大大超出了限值，但還不能判定其不合格。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)以騷擾電壓的準(zhǔn)峰值、平均值作為判定被試產(chǎn)品合格與否的依據(jù)。表1為在三個(gè)頻率點(diǎn)讀取干擾電壓的準(zhǔn)峰值與平均值。

經(jīng)進(jìn)一步的分析和診斷，發(fā)現(xiàn)該被試產(chǎn)品的PCB板未經(jīng)過任何濾波處理，所以在差模噪聲和共模噪聲共同作用下傳導(dǎo)騷擾電壓大大提高。結(jié)合產(chǎn)品的電路原理圖及電氣照明設(shè)備的電磁特性，并經(jīng)過多次試驗(yàn)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(hào)。當(dāng)線圈流過共模電流時(shí)磁環(huán)中的磁通相互疊加，從而具有相當(dāng)大的電感量，對共模電流起到抑制作用。而當(dāng)兩線圈流入差模電流時(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也不會(huì)使磁飽和，而對于共模電流有較大的電感效應(yīng)。X2電容主要作用是抑制火、零線間的差模高頻噪聲。此外Y2電容主要用于抑制火線對地線的共模高頻噪聲。

該濾波電路的功能相當(dāng)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(shè)備的電源進(jìn)入口處，既能抑制通過電網(wǎng)電源線傳輸進(jìn)來的共模和差模噪聲干擾，又能抑制電子設(shè)備本身產(chǎn)生的高頻干擾信號(hào)串入電網(wǎng)，危害其它電子設(shè)備。經(jīng)整改處理后測得的傳導(dǎo)騷擾電壓大大低于標(biāo)準(zhǔn)要求，見表2，騷擾峰值電壓曲線如圖3所示，其中頻率呈對數(shù)方式顯示。

圖3 整改處理后傳導(dǎo)騷擾峰值電壓曲線