LED發(fā)光體電磁兼容EMC的電源電路,用于標(biāo)準(zhǔn)例如LED照明設(shè)備,利用傳統(tǒng)的電源組件示于圖1。這種結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致過(guò)量的輻射。解決方案之一是屏蔽整個(gè)外殼。屏蔽外殼增加了機(jī)箱和PCB與任何EMC測(cè)量設(shè)備的參考地之間的寄生電容。
然后,共模傳導(dǎo)發(fā)射成為足以超過(guò)傳導(dǎo)發(fā)射限制線的現(xiàn)象。在這種情況下EMI濾波器被添加在消除傳導(dǎo)發(fā)射LED發(fā)光體交流電源輸入。類似的情況是在DC輸出。LED二極管放置在散熱器上,導(dǎo)致共模電流,負(fù)責(zé)導(dǎo)線或PCB走線的輻射發(fā)射。LED照明設(shè)備
的主要問題是電源的高速開關(guān)電路,它在電源AC輸入和DC上產(chǎn)生寬頻譜電流和電壓紋波。輸出。適當(dāng)?shù)钠帘魏瓦^(guò)濾可以減輕輻射和傳導(dǎo)發(fā)射問題,但不能消除它。更好的解決方案是首先避免在特定頻率產(chǎn)生高輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射。這可以通過(guò)使用新的功率元件來(lái)實(shí)現(xiàn),這些功率元件使用軟開關(guān)來(lái)最小化紋波電流,或者在適當(dāng)設(shè)計(jì)的電源中在寬頻帶上傳播噪聲能量。
圖1:典型的AC/DCLED設(shè)計(jì)。H-場(chǎng)是繞組泄漏,主回路區(qū)域和次回路區(qū)域的結(jié)果。電場(chǎng)是導(dǎo)電表面上的高dV/dt和電纜中的高頻紋波的結(jié)果。
功率因數(shù)控制器(PFC)是現(xiàn)代AC/DCLED驅(qū)動(dòng)器中最常見的模塊。PFC負(fù)責(zé)工頻諧波電流的發(fā)射。這是EN61000-3-2規(guī)定的強(qiáng)制性EMC排放測(cè)試之一。根據(jù)EN61000-3-2PFC如果LED照明功率超過(guò)25W,則必須使用。
在圖2中,給出了具有和不具有PFC的LED照明設(shè)備的諧波發(fā)射結(jié)果。在功率因數(shù)校正的情況下,由LED燈具汲取的電流接近正弦波,而沒有PFC電流則在峰值中繪制。圖2符合EN61000的諧波發(fā)射-3-2傳導(dǎo)發(fā)射由LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生,并通過(guò)連接到驅(qū)動(dòng)器的所有電纜傳導(dǎo)。進(jìn)行排放
在圖2中,給出了具有和不具有PFC的LED照明設(shè)備的諧波發(fā)射結(jié)果。在功率因數(shù)校正的情況下,由LED燈具汲取的電流接近正弦波,而沒有PFC電流則在峰值中繪制。圖2符合EN61000的諧波發(fā)射-3-2傳導(dǎo)發(fā)射由LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生,并通過(guò)連接到驅(qū)動(dòng)器的所有電纜傳導(dǎo)。進(jìn)行排放
LED照明設(shè)備受國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EN55015或CISPR15的限制。應(yīng)在連接到輔助設(shè)備的所有電纜上測(cè)量輻射-主電源,控制器等。通常只有一個(gè)用于燈具的端口-即AC電源連接。EMI功率輸入濾波器限制了過(guò)多的發(fā)射。適當(dāng)?shù)臑V波器設(shè)計(jì)將解決傳導(dǎo)發(fā)射問題。在圖3中,呈現(xiàn)了失敗的傳導(dǎo)發(fā)射結(jié)果的示例。
在圖4中,示例性傳導(dǎo)發(fā)射結(jié)果通過(guò)了EN55015要求。傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)量由兩個(gè)EMI探測(cè)器-準(zhǔn)峰值(QP)和平均值(AV)執(zhí)行。因此,測(cè)量圖上有兩個(gè)限制線。準(zhǔn)峰值檢測(cè)器測(cè)量應(yīng)低于QP限制線,平均檢測(cè)器應(yīng)低于AV限制線。準(zhǔn)峰值限制線從9kHz開始,準(zhǔn)峰值測(cè)量應(yīng)從9kHz開始測(cè)量,而平均檢測(cè)器測(cè)量應(yīng)從150Hz開始。
在圖4中,示例性傳導(dǎo)發(fā)射結(jié)果通過(guò)了EN55015要求。傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)量由兩個(gè)EMI探測(cè)器-準(zhǔn)峰值(QP)和平均值(AV)執(zhí)行。因此,測(cè)量圖上有兩個(gè)限制線。準(zhǔn)峰值檢測(cè)器測(cè)量應(yīng)低于QP限制線,平均檢測(cè)器應(yīng)低于AV限制線。準(zhǔn)峰值限制線從9kHz開始,準(zhǔn)峰值測(cè)量應(yīng)從9kHz開始測(cè)量,而平均檢測(cè)器測(cè)量應(yīng)從150Hz開始。
圖3符合EN55015標(biāo)準(zhǔn)的傳導(dǎo)發(fā)射(失效)
圖4根據(jù)傳導(dǎo)發(fā)射EN55015(失敗)
一般第一次掃描是由峰值檢測(cè)器(藍(lán)色),而不是準(zhǔn)峰值檢測(cè)器,如峰值檢測(cè)器測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行的速度更快。然后,通過(guò)準(zhǔn)峰值檢測(cè)器-最終測(cè)量(藍(lán)色方塊)重新測(cè)量發(fā)射峰值。僅使用平均值檢測(cè)器創(chuàng)建平均測(cè)量值。
輻射發(fā)射是由LED導(dǎo)頻導(dǎo)體中流動(dòng)的高頻電流分量產(chǎn)生的,其長(zhǎng)度足以成為有效的天線(AC電源輸入電纜,LED陣列和連接線,金屬外殼等)。干擾源是LED驅(qū)動(dòng)器允許高頻電流流過(guò)驅(qū)動(dòng)器外殼。輻射發(fā)射測(cè)量結(jié)果的例子顯示在圖4-6。LED發(fā)光體輻射發(fā)射在頻率范圍內(nèi)測(cè)量的9kHz-30使用磁場(chǎng)天線和兆赫30MHz-300MHz的使用對(duì)數(shù)似周期性或雙錐形天線。使用準(zhǔn)峰值檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)量。
圖5輻射發(fā)射9kHz-30兆赫根據(jù)EN55015(通過(guò))
圖6輻射發(fā)射30-300兆赫根據(jù)EN55015(通過(guò))