鐘遠生
(廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院,廣州 510330)
隨著LED 技術(shù)的不斷提高,LED 的光通量和出光效率逐漸提高,使LED 的應(yīng)用從交通燈、汽車照明等特殊照明領(lǐng)域,逐步向普通照明領(lǐng)域發(fā)展,許多傳統(tǒng)照明企業(yè)都投入資金和人力研發(fā)和生產(chǎn)LED照明產(chǎn)品。LED 照明具有節(jié)能、耐用的特點,隨著國家扶持力度的加大,產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)的完善,逐步得到廣大消費者的接受和喜愛,LED 照明產(chǎn)品的大量使用,其電磁兼容水平也越來越受到大家的關(guān)注。由于LED 是新型光源,現(xiàn)有的照明產(chǎn)品電磁兼容國際、國家標準并沒有特別針對LED 照明產(chǎn)品的條款,因此本文將結(jié)合對照明產(chǎn)品標準和相關(guān)ΙECEE-CB 決議的理解,介紹LED 照明產(chǎn)品電磁兼容測試項目要求。
LED 照明產(chǎn)品驅(qū)動技術(shù)一般分為兩種:線性驅(qū)動和開關(guān)驅(qū)動。線性調(diào)節(jié)器的核心是利用工作于線性區(qū)的功率三極管或MOSFFET 作為一動態(tài)可調(diào)電阻來控制負載,常用于功率較小的LED 照明產(chǎn)品中。開關(guān)驅(qū)動是利用電路控制開關(guān)管進行高速的導(dǎo)通和截止進行AC/DC 變換,最終實現(xiàn)輸出恒流驅(qū)動源。常用于功率較大的LED 照明產(chǎn)品中。后者具有效率高的優(yōu)點。
LED 照明產(chǎn)品電磁兼容性包含騷擾發(fā)射(EMΙ)和抗干擾(EMS)兩個部分,前者是針對樣品本身產(chǎn)生的騷擾,而后者則是針對樣品在特定的電磁環(huán)境下的工作性能。LED 照明產(chǎn)品電磁兼容測試涉及的主要標準見表1,其中GB/T18595 是抗干擾標準,其他則是騷擾發(fā)射標準。本次重點介紹騷擾發(fā)射部分。
表1 LED 照明產(chǎn)品電磁兼容標準
對于有功輸入功率大于25W 的LED 照明產(chǎn)品,其諧波測試的布置與限值均與其他照明產(chǎn)品一樣,適用C 類限值(見表2)。對于有功輸入功率不大于25W 的LED 照明產(chǎn)品,有部分檢測人員認為也需進行諧波電流測試,筆者認為這種做法是不正確的,因為諧波標準只規(guī)定了光源為放電燈照明產(chǎn)品的限值,而 DSH:617 CTL 決議中說明了LED 既不屬于白熾燈也不屬于放電燈,所以認為有功輸入功率不大于25W 的LED 照明產(chǎn)品無需進行諧波電流測試。這一點應(yīng)引起測試人員的注意,因為對于功率不大于25W 的LED 照明產(chǎn)品,常采用二極管整流將交流電整流為脈沖直流電壓,若進行諧波測試,3 次諧波常有超的情況的出現(xiàn),這樣就有可能將無諧波限值要求的產(chǎn)品誤判為不合格。另外,進行諧波測試時還應(yīng)注意若出現(xiàn)諧波電流超過表2限值時,還要判斷超標的諧波電流是否小于5mA 或小于輸入電流的0.6%,若是,則該產(chǎn)品諧波電流還是應(yīng)判定為合格。這種情況常出現(xiàn)在功率較小的LED 產(chǎn)品且高次諧波超標時。
諧波次數(shù)n 基波頻率下輸入電流百分數(shù)表示的最大允許諧波電流/% 2 2 3 30×λ 5 10 7 7 9 5 11≤n≤39 (僅有奇次諧波) 3 注:λ 是電路功率因數(shù)
LED 燈具產(chǎn)品,按照標準應(yīng)歸為“其他燈具”類,因此所有LED 燈具產(chǎn)品,無論是否有電子線路,認為均需要進行電源端騷擾電壓測試。至于控制端口騷擾電壓,GB17743-2007 對室內(nèi)和室外燈具有不同的要求,室內(nèi)LED 燈具若有控制端口則需要進行控制端口騷擾電壓,而室外燈具如LED 路燈則無需進行控制端口騷擾電壓測試。這一點與最新發(fā)布的CΙSPR15 CTL 決議DSH:0797 有不同的地方,該決議明確“有控制端口的LED 燈具產(chǎn)品,無論是否采用了開關(guān)技術(shù),均需要進行控制端口的騷擾電壓測試”,也就是室外LED 燈具也需要測試控制端(若有)騷擾電壓。
對于獨立式LED 電源裝置,國標和ΙEC 標準都沒有特別針對LED 的條款,因此常參考電子轉(zhuǎn)換器的做法,對該類產(chǎn)品進行電源端騷擾電壓和負載端騷擾電壓的測試,但負載端騷擾項目,制造商可以通過對光源電纜的安裝進行嚴格說明來規(guī)避測試。在最新公布的CΙSPR15 CTL 決議DSH:0797 中則做了明確說明“LED 電源裝置無論是否使用了開關(guān)技術(shù),均需要進行負載端騷擾電壓測試”,也就是不能通過說明來規(guī)避負載端的測試。根據(jù)以往的測試情況和經(jīng)驗看,LED 電源裝置(適配器)負載端騷擾電壓的不合格率較高,應(yīng)引起生產(chǎn)企業(yè)檢測和研發(fā)人員的注意,避免正式送檢產(chǎn)品測試出現(xiàn)不合格。
輻射電磁騷擾分為9k~30MHz 和30~300MHz 兩個頻段,前者是采用三環(huán)天線測試法,后者是使用電波暗室法或耦合去耦網(wǎng)絡(luò)(CDN)法進行測試。照明燈具產(chǎn)品需要進行輻射電磁騷擾的條件是燈具中的燈電流頻率超過100Hz,但對于如何確定燈電流頻率并沒有規(guī)定,有些檢測人員通過測定光源兩端的電流/電壓頻率來確定,這樣大部分LED 燈具被認為是燈電流頻率不超過100Hz,而無需進行輻射電磁騷擾測試。新公布的CΙSPR15 的CTL 決議DSH:0797 明確要求通過判斷產(chǎn)品采用的驅(qū)動技術(shù)來確定是否需進行輻射電磁騷擾項目測試,即“若LED 燈具產(chǎn)品的驅(qū)動技術(shù)采用了開關(guān)技術(shù),則必須進行輻射電磁騷擾(9k~300MHz)的測試” 。LED照明產(chǎn)品的輻射電磁騷擾低頻(9k~30MHz)合格率較高,但高頻(30~300MHz)項目合格率較低,特別是LED 直流電源裝置。
對于照明產(chǎn)品,目前我國強制性認證測試暫無抗擾度要求,但是對于戶外的LED 照明產(chǎn)品,如:LED路燈、軌道燈等進行CQC 自愿認證時除應(yīng)進行電磁兼容發(fā)射項目測試外,還需依據(jù)GB/T18595-2001 增加浪涌抗擾度項目的測試,測試強度為線-線1kV,線-地2kV。此外“廣東省LED 路燈產(chǎn)品評價標桿體系”評測項目中也包含了電磁兼容發(fā)射項目和浪涌抗擾度項目,發(fā)射項目的測試與內(nèi)容與前面介紹的一致,只是浪涌測試強度比GB/T18595-2001 的要求要高,為線-線2kV,線-地4kV。
CTL 決議針對的是CΙSPR 國際標準,但LED 照明產(chǎn)品電磁兼容國家標準等同采用的是國際標準(見表1),因此筆者認為在進行LED 照明產(chǎn)品研發(fā)和測試時執(zhí)行電磁兼容測試標準的同時還應(yīng)考慮執(zhí)行相關(guān)CTL 決議。