電子鎮(zhèn)流器電磁兼容性(EMC)的解決方案
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上傳人:alienzhang 上傳時間: 2011-04-20 瀏覽次數(shù): 284 |
2 電子鎮(zhèn)流器電磁兼容性的特征
2.1 傳導(dǎo)干擾(conducted)
電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾主要在“電源輸入線”和“大地”之間產(chǎn)生。這種干擾有兩種類型即差模(DM)與共模(CM);差模(DM)信號以騷擾電壓的形式出現(xiàn)在“電源輸入線”之間,而與“地”無關(guān),共模(CM)干擾電壓則在“電源輸入線”與“大地”中間產(chǎn)生,共模信號電流從干擾電源出發(fā),通過分布電容入地,沿地線傳播,再經(jīng)每一電源線返回,傳導(dǎo)干擾的主要特征集中在“路”上。相對而言,差模(DM)信號較共模(CM)信號容易控制些。
2.2 輻射干擾(RFI)
電子鎮(zhèn)流器電路電流,通過自身磁場、電場或輸入、輸出導(dǎo)線及負(fù)載(燈管)與周邊電子、電器設(shè)備間以電磁波傳播形式而形成的騷擾稱為輻射干擾(RFI)。輻射干擾的主要特征體現(xiàn)在“場”上。
2.3 抗干擾度(EMS)
當(dāng)電子鎮(zhèn)流器受到外部干擾源的高能脈沖、瞬間過壓、靜電放電、瞬態(tài)電磁場和雷擊等電磁騷擾的情況下,電子鎮(zhèn)流器應(yīng)具備在一定范圍內(nèi)的承受能力并且能保證正常工作或無損,如果說傳導(dǎo)和輻射干擾是對環(huán)境傳染“病”,則抗干擾度就是電子鎮(zhèn)流器的抗“病”能力。
2.4 輸入電流諧波畸變
低功率因數(shù)電路(NPFC)或功率因數(shù)校正電路處置不當(dāng)?shù)碾娮渔?zhèn)流器其輸入電流將產(chǎn)生嚴(yán)重波形畸變,這種畸變同輻射干擾(RFI)一樣被認(rèn)為是電源污染,在解決電子鎮(zhèn)流器EMI 的同時必須同步兼顧處置,使之符合GB17625.1-2003 標(biāo)準(zhǔn)要求。
3 電子鎮(zhèn)流器電磁兼容性的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)計制造難點(diǎn)
3.1 關(guān)鍵技術(shù)
一般來說,解決電子鎮(zhèn)流器電磁兼容性的技術(shù)并不存在關(guān)鍵理論問題,而是由于目前電子鎮(zhèn)流器現(xiàn)狀所帶來的,眾所周知,為了達(dá)到電子鎮(zhèn)流器提高輸入功率因數(shù)降低諧波限值,同時又不希望導(dǎo)致電子鎮(zhèn)流器制造成本大幅度增加的目的,采用有源功率因數(shù)校正電路(APFC)技術(shù)方案難以適合國情。目前我國大量應(yīng)用和制造的電子鎮(zhèn)流器實際都是無源功率
因數(shù)校正電路(PPFC),特別是“高頻泵”式電路,這種電路的一個主要技術(shù)措施就是將電子鎮(zhèn)流器輸出端的高頻電流反饋到電子鎮(zhèn)流器的輸入端。從而引起電子鎮(zhèn)流器差模(DM)和共模(CM)傳導(dǎo)騷擾明顯上升,再加上目前為了有效降低光源的“頻閃效應(yīng)”,克服照明“環(huán)境污染”,已將電子鎮(zhèn)流器的振蕩頻率提高到40 kHz 以上,這些均無異乎在解決電子鎮(zhèn)流器電磁兼容性上“雪上加霜”,如果不能突破電子鎮(zhèn)流器的這些相關(guān)技術(shù)關(guān)鍵,而脫離實際泛泛探討電子鎮(zhèn)流器的
電磁兼容性和局限常規(guī)EMI 濾波器的設(shè)計觀念,要想在實際制作和市場銷售中有效、可靠地解決以及監(jiān)控電子鎮(zhèn)流器的電磁兼容性問題,無疑將是“隔靴搔癢”難以解決實際問題。
3.2 設(shè)計制造難點(diǎn)
3.2.1 成本難點(diǎn)
電子鎮(zhèn)流器在我國起步較早,但起點(diǎn)較低,市場低價格機(jī)制業(yè)已形成,從市場經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),留給解決電子鎮(zhèn)流器電磁兼容性的制作“成本空間”近乎為“零”,這就給照明電器行業(yè)提升電子鎮(zhèn)流器的品質(zhì)和執(zhí)行“3C”認(rèn)證帶來了一個幾乎無法逾越的障礙和形成了一個極大的“成本”瓶頸。因此如何依靠“創(chuàng)新性”的技術(shù)手段以低成本科學(xué)而巧妙地實現(xiàn)電子鎮(zhèn)流器的電磁兼容性,是任何一個科研設(shè)計工作者無法否認(rèn)也無法回避的現(xiàn)實難題。
3.2.2 體積難點(diǎn)
由于燈具設(shè)計的緊湊性、經(jīng)濟(jì)性和小型化及細(xì)管徑燈管(T8、T6、T5、T4 等)的推廣,要求電子鎮(zhèn)流器同步向“小”“細(xì)”“緊”方向發(fā)展。因此電子鎮(zhèn)流器的EMI 設(shè)計電路必須實現(xiàn)體積的小型化,而這恰恰與EMI 濾波器濾波電感為避免磁飽和以及濾波電容增加容量需要體積增大形成尖銳的對立。
3.2.3 工藝制作難點(diǎn)
由于電子鎮(zhèn)流器體積限制和適應(yīng)燈具形狀要求,在電路設(shè)計排版時,元器件特別是電感元件的相對位置,輸出/ 輸入回路、連接導(dǎo)線,甚至印刷線路板的銅箔。都可能產(chǎn)生高頻磁場感應(yīng)和電場感應(yīng),導(dǎo)致EMI傳導(dǎo)干擾的某些頻段超標(biāo),這時即使加大濾波器的電感和電容,也將收效甚微。
3.2.4 可靠性難點(diǎn)
電子鎮(zhèn)流器如果不解決可靠性問題、保障長壽命(>30 000 h)工作,要想大面積推廣和扭轉(zhuǎn)“節(jié)能不節(jié)錢”的印象,即便各項技術(shù)指標(biāo)包括電磁兼容性在內(nèi)的測試數(shù)據(jù)水平再高,也終將是“花瓶”一個,或者充其量也只能稱為科研樣品而已,明顯沒有實際意義,因此在設(shè)計電子鎮(zhèn)流器EMI 電路時務(wù)必將可靠性牢牢擺在首位。
3.2.5 穩(wěn)定性難點(diǎn)
電子鎮(zhèn)流器是一種需要大規(guī)模復(fù)制生產(chǎn)的產(chǎn)品,往往在設(shè)計和研制時,因刻意性制作和精選材料,可以使其符合“3C”認(rèn)證的EMC 要求,而一旦進(jìn)入批量生產(chǎn),則面目全非,即便從嚴(yán)掌握,也是時過時不過,偶然性高于必然性。按經(jīng)典EMC 電路設(shè)計采用的元器件,對材質(zhì)要求極高。其中特別是EMI 磁性材料材質(zhì)更是如此,國外企業(yè)之所以EMC 處置較好,其中一個重要的原因是其所用磁性材料一致性、穩(wěn)定性質(zhì)量優(yōu)良,當(dāng)然價格也較高,
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