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欧盟CE灯具产品EMC测试要求和常见问题

欧盟CE灯具产品EMC测试要求和常见问题
欧盟CE灯具产品EMC测试要求和常见问题

一、欧盟灯具产品适用的EMC标准:

EN55015:电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法

EN61547:一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求

EN61000-3-2:电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)

EN61000-3-3 :电磁兼容 限值 对每相额定电流≤16A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制

CISPR15-2018:CDNE测试方法

灯具测试标准查新-2018年12月

IEC61000-3-2 2018 电磁兼容性emc- 谐波电流发射限值-标准更新

二、灯具产品EMC测试项目

EMI(干扰)测试:

Conducted emission test:传导干扰测试

Radiated emission test:磁场辐射干扰测试(9kHz-30MHz)

Radiated emission test:电磁辐射干扰测试(30MHz-300MHz)

Harmonic current test:谐波电流测试

Voltage fluctuations and flicker test:电压波动和闪烁测试

EMS(抗干扰)测试:

Electrostatic discharge immunity test—静电放电(ESD)抗扰度测试

Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test—辐射电磁场抗扰度测试

Electrical fast transient/burst immunity test—电快速瞬变/脉冲群(EFT/B)抗扰度测试

Surge immunity test—浪涌(雷击)抗扰度测试

Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields—注入电流抗扰度测试

Power frequency magnetic field immunity test—工频磁场抗扰度测试

(只针对含霍尔元件,对磁场辐射敏感的产品才要做此项测试)

Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity test—电压暂降,短时中断和电压变化抗扰度测试

三、灯具产品EMC常见不合格项目和典型案例

LED灯泡/节能灯(小于25W): 谐波和传导测试失败及整改案例

谐波电流测试

⑴ 什么是谐波电流?

低压电源网络中,使用的电子电气设备,其供电电压是正弦波,但其电流经过二极管整流等原因,可能发生畸变.

供电系统为50Hz的交流电, 二次谐波为100Hz,三次谐波为150Hz, 以此类推.

以下两图为EUTTEST提供的DPA500N谐波闪烁测试分析仪测试显示数据:

⑵ 谐波的危害

对于电子镇流器等照明设备,如果是单独使用,其危害并不一定能够明显地表现出来。但如果千家万户密集使用,所产生的谐波电流将对电力系统造成严重污染.电流谐波含量过高的电子镇流器在电网某一个路密集使用,会使三相四线制供电系统的中线电流急剧增加,引起中线超负荷,很容易导致电子镇流器成批损坏.

过量的电流谐波会使发电机产生附加功率损耗,引起发热. 谐波电流会增加变压器和电网的损耗;

对继电保护、自动控制装置和计算机产生干扰或造成误动作.

影响电力测量的准确性

⑶ 照明设备谐波电流的标准和限值

国际标准: IEC 61000-3-2

欧洲标准:EN 61000-3-2

国家标准:GB 17625.1

照明设备属于C类设备,C类设备的限值:

注意: 由于LED灯不属于放电灯,根据谐波电流标准规定:不属于B、C、D类设备的产品都归到A类.所以很多实验室都把功率小于LED灯和LED驱动器归A类产品测试谐波,A类限值相对宽松.

小于25W的节能灯的谐波电流测试

图为一款节能灯的电路图

从EUTTEST提供的DPA500N上看到谐波电流波形发生畸变

从EUTTEST提供的谐波测试分析仪DPA500N测试软件显示谐波电流超过限值.

原因分析: 产品在整流之后有一个10uF的电解电容,导致三次谐波,五次谐波超标,或电流相位角不符合要求.

整改方法: 1 把电解电容从10uF改为2.7uF或2.2uF,情况大为改善;

  1. 电源输入端有共模电感的话,调整代模电感的电感量也会影响节能灯的谐波电流和相位角
  2. 产品体积容许的话,采用逐流电路
  3. 引入高频反馈环路,调整触发电容的参数,改变电流导通波形
  4. 高品质,大功率节能灯/电子镇流器可采有源功率因素校正电路(APFC)

电子镇流器辐射不合格

电子镇流器正常工作时会产生辐射向外发射,在电波暗室测试时接收天线将会接收场内一切干扰信号,特别现在CISPR15-2018对300MHz以上辐射都规定了不同的RE辐射骚扰测试方法,以最常见的电波暗室测试法来看,在RE测试完成后,如果测试数据超过限值线必须进行整改才可让产品上市销售。

灯具RE 30MHz-300MHz测试数据
灯具RE 30MHz-300MHz测试数据

超过CISPR15 RE限值线的电子镇流器测试数据

为解决以上问题,推荐使用EUTTEST公司代理销售的电场探头和电磁干扰扫描板来进行辐射发射的debugging过程。

详见EUTTEST近场辐射RE测试方案:

近场PCB整改EMC电磁兼容 EMI测试方案-深圳市易优特测试技术有限公司

灯具RE 30MHz-300MHz使用emscanner整改后测试数据
灯具RE 30MHz-300MHz使用emscanner整改后测试数据

整改要点: 1 在升压二极管D6前面或后面串联一个磁珠

2 在CMOS Q1 并联一个102电容

3 在电源输入线地线上串联一个适当的色环电感或磁珠

LED驱动器传导,辐射问题

1 二极管的反向恢复引起噪声干扰.由于LED驱动器常使用工频整流二极管、高频整流二极管、续流二极管等,这些二极管都工作在开关状态,在二极管由阻断状态到导通过程中,会产生一个很高的电压尖峰。

2 开关管开关动作时产生的电磁干扰

3 高频变压器的设计,尽量选用电磁屏蔽性较好的磁芯材料,在原、次边绕组间增加一个屏蔽层,屏蔽层良好接地。

4 在高频变压器原、副边并联一个Y1电容,一般为2.2nF,电容最大不能超过4.7 nF,否则会造成产品的漏电流过大。

电源端子骚扰电压(传导干扰)

  1. 1MHz以下,差模干扰是最主要的干扰源,一般需要在电源输入部分加入一个差模电容和/或差模电感.,注意差模和共模滤波器结合使用。

⑵ 注意滤波元件的选取,同一电感量的共模电感,不同的磁芯材料,效果相差很大,有时候不是方法不对,是电子元件质量的问题.

  1. 注意线路板的布线,主电路输入线与输出线尽量分开走线,对于两头接线的支架灯,电缆不要贴着金属外壳,高频变压器和散热器走线,有效的处理办法是降低电子镇流器的工作频率,把电源线做成双绞线也有一定效果,同时注意线的粗细对传导干扰抑制的影响.

更多灯具EMC测试信息登录www.euttest.com查看。

扩展阅读:

电气照明等类似设备EMC测试设备方案-深圳市易优特测试技术有限公司-M

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GB 4824-2019对比GB 4843-2013标准更新解析及标准免费下载

GB 4824-2019

引言:

GB 4824-2019将于2020年07月1日正式实施,届时GB 4824-2013将被替代和失效,本文介绍了GB 4824的标准名称和对应的国际标准、欧盟标准名称,并列出了2019对比2013的更新内容,还给出了整个GB4824-2019的CE及RE测试限值表,便于EMC测试人员打印查询。如有任何疑问可联系EUTTEST咨询。

一、标准介绍(查新于2020年3月20日)

  • 中文标准:GB 4824-2019;实施日期:2020年07月1日

工业、科学和医疗设备 射频骚扰特性 限值和测量方法

GB 4824-2019标准免费下载链接。

  • IEC标准:CISPR 11:2015+AMD1:2016+AMD2:2019 CSV

Amendment 2 – Industrial scientific and medical equipment – Radio-frequency disturbance characteristics – Limits and methods of measurement

  • 欧盟标准:EN 55011:2016/prA2:2018 (fragment 3)

Industrial, scientific and medical equipment – Measurement of radiated disturbances – Improvement of repeatability for measurements in the frequency range 1-18 GHz

二、GB 4824-2019对比GB4824-2013更新内容

本标准的全部技术内容为强制性。

本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。

本标准代替GB4824-2013《工业、科学和探疗(ISM)射频设备骚扰特性限值和测筐方法》,本标准与GB4824-2013相比,主要技术变化如下:

      • 标准名称更改为“工业、科学和医疗设备射频骚扰特性限值和测量方法” ;
      • 进一步明确了第1章的标准适用范围(见第1章);
      • 修改了“ 第2罩规范性引用文件” (见第2章);
      • “ 第3章术语和定义” 中增加了交流电源端口、人工电源网络、组件、直流人工网络、直流电源端口、并网电源转换器、高功率电力电子系统和设备、光伏发电系统、型式试验、全电波暗室、开阔试验场地及半电波暗室12个木语和定义(见第3章);
      • 增加了“5.3用户义件" (见5.3);
      • “6.2在试验场地测量的]组设备“ 中增加了功率大于75 kVA的设备的限值、直流电源端口骚扰电压限值(见6.2);
      • “6.3在试验场地测掀的2组设备" 的主要变化们纳为:
      • 在试验场地测量时,对2组A类设备的电磁辐射骚执限值中3m距离的限值进行了修订(见2013版的表10);
      • “工作频率在400 MHz以上,产牛连续骚扰的2组设备的电磁辐射骚扰峰值限值“ 增加了11.7 GHz~l2.7 GHz的限值(见2013版的表13);
      • 删除了” 表15工作频率在400 MHz以上,产生除连续波外波动骚扰的2组B类设备的电磁辐射骚执峰值限值” (见2013年版的表15);
      • 增加了” 表15工作频率在400 MHz以上,2组B类电磁辐射骚扰限值(APD水平对应10 ^-1 )“ (见2013版的表15);

增加了“ 图3 3 m距离辐射骚扰测鼠的典型电缆布置台式受试设备“ (见图3);

增加了“ 图4 落地式受试设备传导和/或辐射骚扰测量的典刮测量布置三维图” (见图4);

增加了“7.5.3.1.3 连接至实验室交流电网的30 MHz~ 18 GHz辐射骚执测晕" (见7.5.3.1.3);”7.6 受试设备的负载条件” 中增加了“ISM 射频照明设备、中压(MV) 和高压(HV)开关柜、并网电源转换器” 的要求(见7.6);

增加了“8.2.2 并网电源转换器的测量” (见8.2.2);

增加了“9.4.2 受试设备(EUl)的工作条件" (见9.4.2);

增加了“9.4.3 预测量” (见9.4.3);

增加了“9.4.4 终测量" (见9.4.4);”12 设备的合格评定“修改为“12 测量不确定度” (见2013版的第12章);

删除了“13 图表及流程图” (见2013年版的第13章);

增加了" 附录H (资料性附录) 批隘产品符合CIS PR标准要求的统计评估方法” (见附录H);

增加了" 附录I (规范性附录) 用于评估半导体电脱转换器直流电源端口骚扰电压的人工网络(AN)“ (见附录I);

增加了" 附录](资料性附录) 并网电脱转换器(GC PC)的测量有效测量场地配置的布置”(见附录J);

增加了" 附录K (资料性附录) 试验场地的配置与仪器设备按照本标准进行朋式试验时,防止尤变压器电源转换器的抑制滤波器饱和效应的导则“(见附录K)。

本标准使用翻译法等同采用CISPR 11: 2016《工\叭科学和医疗设备射顿骚扰特性限值和测筐方法》(£6.1)。

与本标准中规范性引用的国际义件有一致性对应关系的我国义件如卜:

GB/T 6113.101-2016 尤线电骚扰和抗扰度测最设备和测量方法规范第1-1部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备测量设备(CISPR 16-1-1,2010,IDT);

GB/T 6113.203-2016 尤线电骚扰和杭扰度测最设备和测量方法规范第2-3部分:尤线电骚扰和抗扰度测量方法辐射骚扰测佩(CISPR 16-2-3,2010,IDT);

GB 9706.4-2009 医用电气设备第2-2部分:高频手术设备安全专用要求(IEC 60601-2-2:2006, IDT);

GB/T 10066.6-2018 电热和电磁处理装置的试验方法第6部分:工\1’1微波加热装置输出功率的测定方法(IEC 61307,2011,MOD);

GB/T 15579.10-2008 弧焊设备第10部分:电磁兼容性(EMC )要求CIEC 60974-10:2007, IDT):

yy 0505-2005 医用电气设备第1-2部分:尪本安全和基本性能的通用要求并列标准:电磁骚扰要求和试验CIEC 60601-1-2,2001, ID T)。

本标准做了下列编辑性修改:

参照《中华人民共和国无线电频率划分规定(工业和信息化部令第46号)》的规定对资料性附录G:敏感的无线电业务频段分配中的对应片段进行修改,使其更符合我国国情使用。

本标准由国家标准化管理委员会提出并归口。

本标准起草单位:上海电器科学研究院、国网电力科学研究院有限公司、中国电力科学研究院有限

公司、北京市医疗器械检验所、江苏省医疗器械检验所、中国质量认证中心华南实验室、日立楼宇技术

(广州)有限公司、天津市无线电监测站、上海松下微波炉有限公司、上海新时达电气股份有限公司、煤炭科学技术研究院有限公司、中国家用电器研究院、北京交通大学、工\1’1和信息化部电子第五研究所、上海电气分布式能源科技有限公司。

本标准主要起草人:谢延萍、叶琼瑜、肖保明、赵明敏、孟志平、缪佳、胥凌、刘海潮、黄文广、刘景莉、

鲁俊、徐东玉、张梅、林珊珊、辛中华、李艳、闻映红、陈辉、刘志杰、朱风天、王龙飞。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为:

GB 4824-1984、GB 4824-1996、GB 4824-2001、GB 4824-2004、GB 4824-2013。

三、GB 4824-2019标准对被测产品EUT的分组

1组设备

本标准范围内除2组设备外的其他设备。

2组设备

包括以电磁辐射、感性和/或容性耦合形式,有意产生并使用或局部使用9 kHz~400 GHz频段内射频能量的,所有用于材料处理或检验/分析目的,或用于传输电磁能量的工科医射频设备。

四、GB 4824-2019标准对对被测产品EUT的分类

按照在电磁环境中使用设备的预期用途,本标准定义了两类设备,即A类和B类。

A类设备

非居住环境和不直接连接到住宅低压供电网设施中使用的设备。A类设备应满足A类限值。

包含引弧或稳弧装置的弧焊设备和用于焊接的独立引弧或稳弧装置应归类为A类设备。

B类设备

家用设备和直接连接到住宅低压供电网设施中使用的设备。

B类设备应满足B类限值。

五、GB 4824-2019测试项目汇总表

GB 4824-2019与GB 4824-2013在辐射骚扰区别较大,详细见下表。

此表建议打印保存,需要可打印的图片请联系EUTTEST获取。

1组A类1组B类2组A类2组B类2组A类

EDM设备和

弧焊设备

CE传导发射

AC端口

150kHz-30MHz150kHz-30MHz150kHz-30MHz150kHz-30MHz150kHz-30MHz
CE传导发射

DC端口

150kHz-30MHz150kHz-30MHz///(备注3)//////
RE辐射发射-磁场

OTAS\SAC

150kHz-30MHz

//////150kHz-30MHz150kHz-30MHz///
RE辐射发射-电场

OTAS\SAC\FAR

30MHz-1GHz

30MHz-1GHz

3米法/10米法

测试QP\AV

20KVA区分限值(备注2)

30MHz-1GHz

3米法/10米法

测试QP\AV

30MHz-1GHz

3米/10米/30米

OTAS\SAC

QP限值见表10

3米FAR可选(备注5)

3米符合3.17(备注4)

30MHz-1GHz

3米/10米

OTAS\SAC

QP限值见表12

3米FAR可选(备注5)

3米符合3.17(备注4)

3.17(备注4)

30MHz-1GHz

3米/10米/30米

OTAS\SAC\FAR

QP限值见表11

3米符合3.17(备注4)

RE辐射发射-电场

1GHz-18GHz

适用范围(备注6)

//////1GHz-18GHz

3米法

PK限值见表14

1GHz-18GHz

3米法

APD限值见表15

(备注7)

1GHz-18GHz

3米法

PK限值见表14

现场测量

CE传导骚扰

///////////////
现场测量

RE辐射发射

0.15MHz-1GHz

限值见表16

测试距离≥30m

///0.15MHz-1GHz

限值见表17

测试距离D≥30m

(备注8)

///0.15MHz-1GHz

限值见表17

测试距离D≥30m

(备注8)

备注1:OTAS:开阔实验场 、 SAC:半电波暗室、FAR:全电波暗室

备注2:20KVA区分限值:产品额定功率大于或小于20KVA限值有区别。

备注3:///:无定义。

备注4:30MHz-1GHz范围内,3m测试距离仅适用于3.17:

30MHz-1GHz范围内,3m测试距离仅适用于3.17

备注5:如果EUT能在全电波暗室的有效测试区域中。则可以使用FAR进行测试。

备注6:1GHz-18GHz辐射发射测试仅适用于工作频率400MHz以上2组设备。

备注7:APD测量方法采用1MHz RBW和≥1MHz VBW

备注8:D的计算方法见表17后P16页的公式。

总结:辐射骚扰测试限值较多,建议将上表及备注打印留存。

六、GB 4824-2019需要哪些测试设备?

6.1、符合GB 4824-2019标准的接收机Receiver:

EUTTEST作为专业为客户定制EMC测试实验室的方案供应商,为电子行业客户提供交钥匙工程实验室,完全符合最新标准的GB4824-2019标准,如实验室需要升级符合也可以联系EUTTEST获得更多信息。

首选EUTTEST代理销售的德国R&S接收机R&S ESR和R&S ESW。

详见:R&S ESR

详见:R&S ESW

6.2、符合GB 4824-2019标准的AMN和DC-AN、电压探头

首选EUTTEST代理销售的德国SCHWARZBECK 的AMN 、DC-AN、电压探头

详见:AMN

详见:DC-AN

详见:电压探头

6.3、符合GB 4824-2019标准的30MHz以下低频磁场天线

首选EUTTEST代理销售的德国SCHWARZBECK的环形天线。

详见:环形天线

6.4、符合GB 4824-2019标准的30MHz以上高频电场天线

首选EUTTEST代理销售的德国SCHWARZBECK的双锥对数周期天线及喇叭天线。

详见:双锥对数周期天线

详见:喇叭天线

6.5、符合GB 4824-2019标准的半电波暗室和全电波暗室

EUTTEST可在得到您的需求后上门测量实际场地给出电波暗室建设图纸和建设方案报价。

详见:电波暗室建设方案

七、GB 4824-2019免费下载地址:

GB 4824-2019工业、科学与医疗设备射频骚扰特性限值和测量方法.pdf

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