高光效、长寿命、节能环保LED照明产品,质量良莠不齐,在一定程度上影响了LED照明产品的推广。很据市场质检专项抽查,LED照明产品不合格率达到73.9%,其中不合格项主要集中在谐波电流、浪涌冲击、骚扰电压等电磁兼容测试项目。电磁兼容性(EMC)是影响LED照明产品可靠性的重要因素。
1、EMC测试标准
目前国际上尚无针对LED照明产品专用的EMC标准,目前的作法是根据LED照明产品应用的领域,参考执行相关标准。如车用LED照明产品应参照CISPR25《用于保护车辆接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法》、ISO7637-2《道路车辆 由传导和耦合引起的电骚扰 沿电源线的瞬态传导》和ISO11452《道路车辆 用窄带发射的电磁能量进行电磁干扰 部件试验方法》等标准执行EMC测试,这部分内容本文不作讨论。本文探讨的重点是一般用途LED照明产品(除车用照明、航空照明、影印机等专用LED照明设备)的EMC测试标准,具体如表1所示。
2、EMC测试项目
LED照明产品的EMC测试项目目前可以分为电磁干扰(EMI)和电磁敏感度(EMS)。EMI(Electromagnetic Interference)即电磁干扰测试,是测试LED照明产品产生的可能引起其它事物(包括设备、系统、人及动植物)性能降低或产生损害的电磁骚扰。EMS(Electromagnetic Susceptibility)即电磁敏感性(抗扰度)测试,是测试LED照明产品对电磁骚扰如雷击、ESD静电抗击测试和振铃波等抗扰能力。
表2 LED照明产品的EMC测试项目
表2列举了LED照明产品的EMC测试项目、包括主要测试内容、主要测试设备、测试环境。以下将着重讨论EMI电磁干扰、静电放电、浪涌冲击这三方面测试内容。
2.1、EMI测试
电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference),有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。在高速PCB及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。众所周知,EMC的测试目标是电子电器设备,而照明设备作为其中重要的一块,自然也有相应的约束。如美国的FCC认证,欧盟的CE认证等都对LED照明设备提出了相关的测试项目。当谈论到电磁干扰时,一般来讲有两种干扰源;一种是传导干扰,主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰,LED灯具的FCC认证传导干扰扫瞄测试频率从0.15MHz开始至30MHz结束,CE认证中的传导干扰扫瞄测试频率从9KHz开始至30MHz结束。 另外一种干扰是辐射干扰,主要是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个电网络或电子设备,LED灯具的FCC认证空间辐射干扰扫瞄测试频率从30MHz开始至1GHz结束,CE认证中的空间辐射干扰扫瞄测试频率从30KHz开始至300MHz结束。