高光效、長壽命、節能環保LED照明產品,質量良莠不齊,在一定程度上影響了LED照明產品的推廣。很據市場質檢專項抽查,LED照明產品不合格率達到73.9%,其中不合格項主要集中在諧波電流、浪涌沖擊、騷擾電壓等電磁兼容測試項目。電磁兼容性(EMC)是影響LED照明產品可靠性的重要因素。
1、EMC測試標準
目前國際上尚無針對LED照明產品專用的EMC標準,目前的作法是根據LED照明產品應用的領域,參考執行相關標準。如車用LED照明產品應參照CISPR25《用于保護車輛接收機的無線電騷擾特性的限值和測量方法》、ISO7637-2《道路車輛 由傳導和耦合引起的電騷擾 沿電源線的瞬態傳導》和ISO11452《道路車輛 用窄帶發射的電磁能量進行電磁干擾 部件試驗方法》等標準執行EMC測試,這部分內容本文不作討論。本文探討的重點是一般用途LED照明產品(除車用照明、航空照明、影印機等專用LED照明設備)的EMC測試標準,具體如表1所示。
2、EMC測試項目
LED照明產品的EMC測試項目目前可以分為電磁干擾(EMI)和電磁敏感度(EMS)。EMI(Electromagnetic Interference)即電磁干擾測試,是測試LED照明產品產生的可能引起其它事物(包括設備、系統、人及動植物)性能降低或產生損害的電磁騷擾。EMS(Electromagnetic Susceptibility)即電磁敏感性(抗擾度)測試,是測試LED照明產品對電磁騷擾如雷擊、ESD靜電抗擊測試和振鈴波等抗擾能力。
表2 LED照明產品的EMC測試項目
表2列舉了LED照明產品的EMC測試項目、包括主要測試內容、主要測試設備、測試環境。以下將著重討論EMI電磁干擾、靜電放電、浪涌沖擊這三方面測試內容。
2.1、EMI測試
電磁干擾EMI(Electromagnetic Interference),有傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾是指通過導電介質把一個電網絡上的信號耦合(干擾)到另一個電網絡。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網絡。在高速PCB及系統設計中,高頻信號線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源,能發射電磁波并影響其他系統或本系統內其他子系統的正常工作。眾所周知,EMC的測試目標是電子電器設備,而照明設備作為其中重要的一塊,自然也有相應的約束。如美國的FCC認證,歐盟的CE認證等都對LED照明設備提出了相關的測試項目。當談論到電磁干擾時,一般來講有兩種干擾源;一種是傳導干擾,主要是電子設備產生的干擾信號通過導電介質或公共電源線互相產生干擾,LED燈具的FCC認證傳導干擾掃瞄測試頻率從0.15MHz開始至30MHz結束,CE認證中的傳導干擾掃瞄測試頻率從9KHz開始至30MHz結束。 另外一種干擾是輻射干擾,主要是指電子設備產生的干擾信號通過空間耦合把干擾信號傳給另一個電網絡或電子設備,LED燈具的FCC認證空間輻射干擾掃瞄測試頻率從30MHz開始至1GHz結束,CE認證中的空間輻射干擾掃瞄測試頻率從30KHz開始至300MHz結束。