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关于LED路灯需要注意的电磁兼容性问题

1.适用标准

LED在申请国内自愿认证时,电磁兼容性需要同时满足标准GB17743-2007《电气照明和类似设备无线电骚扰特性的限值和测量方法》GB17625.1-2012《谐波电流发射限值电磁兼容限值》(设备每相输入电流≤16A)》,GB/T18595-2014《一般照明设备电磁兼容抗扰程度要求》对浪涌抗扰程度的要求。骚扰电压、辐射场骚扰和浪涌抗扰程度是三个标准中最容易出现问题的项目。


2.骚扰电压

LED控制器电路在路灯设计过程中没有考虑电磁兼容性问题,电源滤波电路设计不理想,导致低频辐射超限,产品骚扰电压项目不符合要求GB17743-2007《电气照明及类似设备无线电骚扰特性限值及测量方法》限值要求。不合格的项目容易导致电网电压和电流波形扭曲,污染电网,影响其他电气设备(尤其是高灵敏度设备)的正常运行。


骚扰电压骚扰主要包括差模骚扰和共模骚扰,对于不同频段的传导骚扰超标,常用的整改措施有:

(1) 5MHz以下主要是差模共模的混合。可以调整模骚扰超标X电容容量,添加差动模式电感器,调整差动模式电感(如图1所示);如果共模骚扰超标,可以添加共模电感,选择合理的电感来抑制或增加Y适当调整电容Y电容的参数和位置(如图2所示)。


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(2) 20~30MHZ骚扰:可以调整常用的整改措施Y电容容量或变化Y电容位置;或者变压器外面包铜箔;或者在输出线的前面连接一个小的共模电感有一条双线。

(3) 5M~20MHz以共触骚扰为主,采用抑制共触的方法。对于外壳接地接地接地线上用磁环绕2-3圈将对齐10圈MHz上述骚扰具有较大的衰减效应。或在输出整流管两端并联RC调整合理的滤波器参数(如图3所示)。


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3.辐射场骚扰

主要是LED路灯的整体设计存在缺陷,如灯具或电源屏蔽效果源外恒流模块设计不合理、接地布线不合理、灯具内部布线不合理、感知元件应用不合理等缺陷,导致骚扰不合理GB限值要求17743-2007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。

作为抑制辐射骚扰的措施,应特别注意开关电源的布置和布线。作为补救措施,适当的措施(如屏蔽和滤波)也可用于开关电源的结构和设备的采用。常见的抑制措施如下:

1)使用屏蔽来抑制辐射噪声

屏蔽效应的原理是使用屏蔽罩反射或吸收噪声。金属屏蔽罩主要采用完整的屏蔽结构,要求开口尺寸与紧固件之间的间隔尽可能小,并避免某些区域因覆盖涂层而绝缘。

2)骚扰源的常用整改方法如下:

调整输出整流管的吸收电路参数,或在输出整流管和MOS磁珠串在管脚上,或在管脚上MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路。

3)印刷电路板的设计

电路设计不能达到最佳布线,但应考虑最重要的部分。从电磁干扰发射的角度来看,最重要的信号是高电流和电压变化率信号,如时钟线、数据线、大功率方波振荡器等。从敏感性的角度来看,最重要的信号是触发输入电路、时钟系统、小信号模拟放大器等。开关调节电路和整流输出电路是最重要的电磁干扰发射线;反馈控制是最重要的敏感线。


4.浪涌(冲击)抗扰度

主要是LED路灯及LED控制装置的浪涌电路设计不合理,或压敏电阻、瞬态抑制二极管或气体放电管的选择不合理,导致不一致GB/T17626.5-2008电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗干扰试验的限值要求。如果项目不合格,LED路灯防雷效果差,在雷雨天气下不能很好的保护设备正常工作,甚至很快出现灯具故障,影响正常道路夜间行车安全。

根据电磁兼容浪涌试验原理和产品设计原则,主要整改措施是增加防浪涌装置的设计和接地处理。


相关关键词: 电磁兼容
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