燈具產品騷擾電壓測試方案與整改策略

1試驗項目背景介紹

燈具產品的騷擾電壓項目屬于EMI。什么是騷擾電壓呢？在GB/T 4365《電磁兼容術語》標準中，給出了明確定義，即在規定條件下測得的兩分離導體上兩點間由電磁騷擾引起的電壓。測試方法：通過人工電源網絡檢測出被測樣品（EUT）的傳導性電壓騷擾信號，耦合接收到接收機來測量頻率與電壓騷擾強度，進而通過測試結果與產品標準限值來判定是否符合要求。

從我國照明電器行業燈具產品發展來看，隨著國家節能減排的各種政策出臺，新型燈具逐漸成為主流趨勢的產品。但隨著市場競爭的壓力以及產品的更新換代，廠家往往注重產品的性能和效益，卻忽視了其電磁兼容性。很多燈具產品往往通不過騷擾電壓項目測試，很多廠家遇到電磁兼容過不了時，往往束手無策，心急火燎。一旦該項目不過，很容易對頻段區域范圍內的家用電器造成干擾。不合格的原因往往是廠家生產前沒有經過參數計算、逆變器在設計過程中器件質量參差不齊、PCB板布局欠缺合理性、PCB板空間限制及濾波電路設計不合理等問題導致騷擾電壓超標。一般措施可通過接地、濾波和屏蔽等措施來整改，最終實現測試通過的目的。

2騷擾電壓測試方案

本項目場地是在屏蔽室進行，測試依據標準GB/T 17743-2017《電氣照明和類似設備的無線電騷擾特性的限值和測量方法》進行布置和限值要求。測試頻率為9 kHz~30MHz，是因為其對應的波長是33333 m~10m，如果取波長的1/4則為8333 m~2.5m，通過大量的實驗得出，只有波長在這之間的騷擾最容易通過導線傳輸或者是被耦合，如果頻率再高或者是再低就會通過其他方式傳播，如果頻率很高騷擾直接就會向空間傳播，騷擾信號不會在導線上傳輸，反之如果頻率很低，波長的長度遠遠超過導線的長度。

測試場地環境條件：溫度為24.8℃，相對濕度為51.2%，測試主要設備有人工電源網絡、接收機、被測燈具（EUT）、同軸電纜等，如圖1所示：

圖1測試布置示意圖

圖2測試布置照片

場地布置情況，參考接地平板至少超出EUT邊緣0.5 m，尺寸至少為2 m*2 m，EUT應該放在水平金屬接地平板上(參考接地平板)，高度為 0.1 mm±25%的非金屬支撐隔開(例如平板架)，引線應該沿著EUT向下至非金屬支撐面高度水平地連接到人工電源網絡，EUT應與人工電源網絡之間的距離為0.8 m。如果EUT的電源引線超過連接到人工電源網絡的所需長度，應該將超出0.8 m的部分平行于電源引線來回折疊形成一個長0.3 m~0.4 m的線束。其測試原理見圖3所示：

圖3 測試原理

在GB/T 17743-2017標準規定其電壓端子騷擾電壓限值為圖4所示：

圖4 燈具電源端子騷擾電壓限值

布置現場完成后，按照操作規程進行操作，測試圖形如圖5所示：

圖5 測試圖形

測試數據結果，見如圖6所示：

圖6 測試數據結果

3騷擾電壓整改策略

針對上述騷擾電壓項目出現的測量結果情況，通常騷擾電壓項目有通用的整改手段或措施，見下表1：

表1 整改小策略

第一次嘗試在在電源端加上一個X和Y電容，測試圖形見如圖7所示：

圖7 測試圖形

測試數據結果，見如圖8所示：

圖8 測試數據結果

第二次嘗試在電源端加上一個X和Y電容以及輸出線前面接一個雙線并繞的小共模電感，測試圖形見如圖9所示：

圖9 測試圖形

測試數據結果，見如圖10所示：

圖10 測試數據結果

通過第二次整改措施，測試結果通過了GB/T17743-2017《電氣照明和類似設備的無線電騷擾特性的限值和測量方法》騷擾電壓項目要求。但想要更大的裕量值，需要進一步進行整改，根據以往整改經驗，可以繼續通過以下幾種措施：

在電源線上加對應的磁環、磁珠；

加強接地的機械性能，降低接地電阻，對于產品整體要有單獨的低阻抗接地；

要適當調整設備電纜走向和排列，做到不同類型的電纜相互隔離；

改變小信號或高頻信號電纜為帶屏蔽的電纜，改變大電流信號或數據傳輸信號電纜為對稱絞線電纜；

注意濾波元件的選取，同一電感量的共模電感，不同的磁芯材料，效果相差很大，有時候不是方法不對，是電子元件自身的質量問題。

注意線路板的布線，主電路輸入線與輸出線盡量分開走線，電纜不要貼著金屬外殼，高頻變壓器和散熱器走線，把電源線做成雙絞線也有一定效果，同時注意線的粗細對傳導干擾抑制的影響。