电磁兼容性EMC(共7页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上电磁兼容性EMC概述EMC（Electro Magnetic Compatibility），是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。 EMC定义国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义是：系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他系统和设备造成干扰。 EMC历史各种运行的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响，在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害。 20世纪80年代兴起的电磁兼容EMC学科以研究和解决这一问题为宗旨，主要是研究和解决干扰的产生、传播、接收、抑制机理及其相应的测量和计量技术，并在此基础上根据技术经济最合理的原则，对产生的干扰水平、抗干扰水平和抑制措施做出明确的规定，使处于同一电磁环境的设备都是兼容的，同时又不向该环境中的任何实体引入不能允许的电磁扰动。 EMI、EMC和EMS的异同1.3.1、EMC 包括EMI(interference)和EMS(susceptibility),也就是电磁干扰和电磁抗干扰。 1.3.2、EMI，电磁干扰度，描述一产品对其他产品的电磁辐射干扰程度，是否会影响其周围环境或同一电气环境内的其它电子或电气产品的正常工作； EMI又包括传导干扰CE（conduction emission）和辐射干扰RE(radiation emission)以及谐波harmonic。 1.3.3、EMS，电磁抗干扰度，描述一电子或电气产品是否会受其周围环境或同一电气环境内其它电子或电气产品的干扰而影响其自身的正常工作。 EMS又包括静电抗干扰ESD，射频抗扰度EFT，电快速瞬变脉冲群抗扰度，浪涌抗扰度，电压暂降抗扰度Dip，等等相关项目。EMC是认证中的指令之一！指令背景：电磁兼容性（EMC - Electromagnetic Compatibility）指令89/336/EC制定于1989年5月3日，1996年1月1日强制执行。欧盟委员会于2004年12月15日通过了新的电磁兼容（EMC）指令2004/108/EC，新EMC指令将于2007年7月20日开始实施，替代现行的EMC指令89/336/EEC，新EMC指令实施之后有两年过渡期，即按89/336/EEC指令进行认证的产品2009年7月20日之前仍可在欧洲市场销售 指令范畴：所有各种电动和电子器具或系统，以及含有电动和（或）电子组件的设备和装置。这些器具、装置或设备容易产生电磁扰动或其性能容易受到此类电磁扰动的影响。这个定义的范围相当宽，从理论上讲，它包括了从电磁驱动的玩具到大型的工业设备在内的所有设备器具。在该指令的附录3中所列的产品类别进一步确定了上述一般定义的具体范围：- 家用无线电和电视接收机（Household Wireless and TVB）；- 移动式无线电设备（Mobile Radio Equipment）；- 医疗和科学设备（Medical and Science Equipment）；- 家用电器和家用电子设备（Household Equipment）；- 教学电子设备（Electronic realia）；- 无线电广播和电视发射设备（R&TTE）；- 工业制造设备（Industrial Equipment）；- 移动式无线电通讯和商业无线电话设备（Mobile Wireless Equipment）；- 信息技术设备（ITE）；- 航空和航海无线电设备（Aeronautical and Maritime Mobile Radio）；- 通讯网络设备和仪器 （Communication Equipment）；- 一般灯具和荧光灯具（Lighting）；指令与产品：电磁兼容性（EMC）的要求包括两方面，一方面是产品的电磁干扰性（EMI），另一方面是产品的电磁干扰免疫性（EMS）。指令第四条定义如下:- 产品所产生的电磁干扰不得超过一定程度，以确保无线电设备、通讯设备及其它设备能正常工作;- 产品亦须有适当的抗电磁干扰能力，以确保其本身的正常工作;在评鉴某一产品是否符合电磁兼容性保护要求时，应引用相关的技术标准。这类技术标准，可以是欧盟协调标准，也可以是各成员国的国家标准。指令与认证途径：- 厂商自我声明：由厂商自己提出保证声明。若厂商根据欧盟标准（协调标准）制造其产品，则可签署保证声明，以证明符合本指令之电磁兼容性保护要求。此保证声明是由制造者或其在欧盟内的授权代表签署。该保证声明，必须于产品上市后保存10年，供主管机关备查。-由权威机构（Competent Body）提出报告：若厂商未引用或仅部分引用欧盟标准，则制造者或其在欧市内的授权代表须在产品上市时，建立一份技术档案备查。这份技术档案须包括产品说明，所采取之电磁兼容性方面的保护措施，以及由专业机构（Competent Body）核发的技术报告或证书。该技术报告，必须于产品上市后保存10年，供主管机关备查。- 由认证机构（Notified Body）执行型式认证：若产品属于国际电信协会公约中所定义之无线电通讯设备，则制造者或其在欧盟内的授权代表须向认证机构申请检验，并取得EC型式认证证书电子镇流器中的传导电磁干扰(EMI)分析    大量电了镇流器的应用会对周围环境产生较为严重的电磁干扰(电磁干扰)，但目前照明行业对EMC(EM C)问题缺乏全面认识，特别是在怎么解决电了镇流器EMC性问题上，尚无成熟可靠的技术方法。本文谨就电了镇流器中的传导电磁干扰(cx>nducted 电磁干扰)进行分析，以供照明科研应用人员分析和参考。    关键词用了镇流器传导电磁干扰差模共模引言    近年来，高强度气体放电灯(HIGH IntensityDischarge Lamp, HID Lamp)大量应用于交通、市政、工厂等场所中，和之相配套的电了镇流器也得到了广泛的应用。    大量电了镇流器的应用会对周围环境产生较为严重的电磁干扰(电磁干扰)，因此很多国家和组织都提出了相应的EM C标准，如FCC/CSA ,CISPR等，对电子设备的电磁干扰作了明确限制，我国也已将EM C纳入强制性认证规则(3C认证)。但目前照明电器行业对EMC问题缺乏全面认识，特别是在怎么解决电了镇流器EMC性(EMC)问题上，尚无成熟可靠的技术方法。    电磁干扰分析的难点在于怎么确定其噪声源和噪声源阻抗。本文对HID电了镇流器的传导电磁干扰噪声源和藕合途径进行了分析，建立了相应的传导电磁干扰电路模型，从而可根据阻抗失配规则有针对性地应用EM I滤波电路。1 电路拓扑    HID电子镇流器电路拓扑很多，半桥拓扑具有成本低，控制方式灵活等优点，在中小功率镇流器中得到了广泛采用。同时，为了防止用电设备对电网造成严重污染，国家标准对用电设备的输入电流总谐波畸变(Total Harmonic Distortion, THD)作了明确规定和限制，因此目前电子镇流器广泛采用有源功率因数校正(Active P<、二Factor Correction, APFC)技术，而临界模式(Critical Mode) Boost APFC控制简单，成本低，在中小功率镇流器中应用最为普遍。    本文将以半桥拓扑及临界模式Boost APFC电子镇流器为例，分析其传导电磁干扰的产生和传播机理，电了镇流器的常用电路框图如图1所示。    在不加电磁干扰滤波电路的情况下，输入市电经全桥整流、功率因数校正(Boost APFC)后得到400V的直流母线电压，再经半桥逆变输出高频率交流方波，从而驱动高压气体放电灯正常工作。2传导EM I模型的建立    传导电磁干扰是指通过导线直接传导到受干扰设备的噪声干扰，为了便于分析，通常把传导电磁干扰分为差模干扰(DifferentiaMode 电磁干扰)和共模干扰(Comm<)二Mode 电磁干扰)。要有效地抑制传导电磁干扰就必须对电路中的差模和共模干扰信号分别进行抑制，为此需对差模和共模信号的干扰源和藕合路径分别建模和分析。2. 2共模电磁干扰    共模(CM)干扰的主要噪声源是流过镇流器对地寄生电容器的高频率位移电流，也即1u/ <1t。由于电子镇流器开关管一般通过散热器壳接地，共模噪声通过开关管漏极对地寄生电容器Cm构成环路。为了避免非固有差模噪声的影响，一般在整流桥直流侧加平衡电容器L Zl，即图4中的Ci，其作用是平衡电路，使地线中的噪声电流同时流过L线和N线，变成传统意义上的共模电流，平衡电容器也可加在整流桥交流侧。Ci一般取11uF或0. 11uF，对高频率共模噪声而言阻抗很小，相当于短路。此外，正偏导通过程中的二极管对高频率共模电流而言也相当于短路。因此，共模电磁干扰传播路径可如图4所示。    根据图4不难得出共模电磁干扰的等效电路，如图5所示，V<二即为LISN所测共模噪声。和等效差模噪声源不同，不管是D1 ,D4导通还是D2 ,D3导通，共模噪声电流始终是由开关管漏极流入大地的，因此等效共模噪声源Vsc是单向的。    至此，电子镇流器的传导电磁干扰模型已常用建立，噪声源和噪声源阻抗概念、结构清晰，而且噪声源及其频谱可通过M atlah, PS户、等软件仿真模拟，方便了电磁干扰滤波电路的应用。3实验结果    实验中应用了一台250电子镇流器，根据阻抗失配规则3. a，应用了相应的差模和共模电磁干扰滤波电路，如图6所示。 值得注意的是，由于二极管性能不是理想的，在电源电压过零时整流桥二极管全部截止，致使PFC电流波形在过零点失真，增加了电路的电磁干扰，为此在4结论    本文分析了电了镇流器中的传导电磁干扰，建立了相应的电磁干扰电路模型。实验结果表明，该模型对HID灯电子镇流器的电磁干扰滤波电路应用具有一定的指导意义，可供照明科研专心-专注-专业