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电子镇流器电磁兼容性(EMC)的解决方案

上传人:alienzhang

上传时间: 2011-04-20

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  2 电子镇流器电磁兼容性的特征

  2.1 传导干扰(conducted)

  电子镇流器的传导干扰主要在“电源输入线”和“大地”之间产生。这种干扰有两种类型即差模(DM)与共模(CM);差模(DM)信号以骚扰电压的形式出现在“电源输入线”之间,而与“地”无关,共模(CM)干扰电压则在“电源输入线”与“大地”中间产生,共模信号电流从干扰电源出发,通过分布电容入地,沿地线传播,再经每一电源线返回,传导干扰的主要特征集中在“路”上。相对而言,差模(DM)信号较共模(CM)信号容易控制些。

  2.2 辐射干扰(RFI)

  电子镇流器电路电流,通过自身磁场、电场或输入、输出导线及负载(灯管)与周边电子、电器设备间以电磁波传播形式而形成的骚扰称为辐射干扰(RFI)。辐射干扰的主要特征体现在“场”上。

  2.3 抗干扰度(EMS)

  当电子镇流器受到外部干扰源的高能脉冲、瞬间过压、静电放电、瞬态电磁场和雷击等电磁骚扰的情况下,电子镇流器应具备在一定范围内的承受能力并且能保证正常工作或无损,如果说传导和辐射干扰是对环境传染“病”,则抗干扰度就是电子镇流器的抗“病”能力。

  2.4 输入电流谐波畸变

  低功率因数电路(NPFC)或功率因数校正电路处置不当的电子镇流器其输入电流将产生严重波形畸变,这种畸变同辐射干扰(RFI)一样被认为是电源污染,在解决电子镇流器EMI 的同时必须同步兼顾处置,使之符合GB17625.1-2003 标准要求。

  3 电子镇流器电磁兼容性的关键技术和设计制造难点

  3.1 关键技术

  一般来说,解决电子镇流器电磁兼容性的技术并不存在关键理论问题,而是由于目前电子镇流器现状所带来的,众所周知,为了达到电子镇流器提高输入功率因数降低谐波限值,同时又不希望导致电子镇流器制造成本大幅度增加的目的,采用有源功率因数校正电路(APFC)技术方案难以适合国情。目前我国大量应用和制造的电子镇流器实际都是无源功率

  因数校正电路(PPFC),特别是“高频泵”式电路,这种电路的一个主要技术措施就是将电子镇流器输出端的高频电流反馈到电子镇流器的输入端。从而引起电子镇流器差模(DM)和共模(CM)传导骚扰明显上升,再加上目前为了有效降低光源的“频闪效应”,克服照明“环境污染”,已将电子镇流器的振荡频率提高到40 kHz 以上,这些均无异乎在解决电子镇流器电磁兼容性上“雪上加霜”,如果不能突破电子镇流器的这些相关技术关键,而脱离实际泛泛探讨电子镇流器的

  电磁兼容性和局限常规EMI 滤波器的设计观念,要想在实际制作和市场销售中有效、可靠地解决以及监控电子镇流器的电磁兼容性问题,无疑将是“隔靴搔痒”难以解决实际问题。

  3.2 设计制造难点

  3.2.1 成本难点

  电子镇流器在我国起步较早,但起点较低,市场低价格机制业已形成,从市场经济角度出发,留给解决电子镇流器电磁兼容性的制作“成本空间”近乎为“零”,这就给照明电器行业提升电子镇流器的品质和执行“3C”认证带来了一个几乎无法逾越的障碍和形成了一个极大的“成本”瓶颈。因此如何依靠“创新性”的技术手段以低成本科学而巧妙地实现电子镇流器的电磁兼容性,是任何一个科研设计工作者无法否认也无法回避的现实难题。

  3.2.2 体积难点

  由于灯具设计的紧凑性、经济性和小型化及细管径灯管(T8、T6、T5、T4 等)的推广,要求电子镇流器同步向“小”“细”“紧”方向发展。因此电子镇流器的EMI 设计电路必须实现体积的小型化,而这恰恰与EMI 滤波器滤波电感为避免磁饱和以及滤波电容增加容量需要体积增大形成尖锐的对立。

  3.2.3 工艺制作难点

  由于电子镇流器体积限制和适应灯具形状要求,在电路设计排版时,元器件特别是电感元件的相对位置,输出/ 输入回路、连接导线,甚至印刷线路板的铜箔。都可能产生高频磁场感应和电场感应,导致EMI传导干扰的某些频段超标,这时即使加大滤波器的电感和电容,也将收效甚微。

  3.2.4 可靠性难点

  电子镇流器如果不解决可靠性问题、保障长寿命(>30 000 h)工作,要想大面积推广和扭转“节能不节钱”的印象,即便各项技术指标包括电磁兼容性在内的测试数据水平再高,也终将是“花瓶”一个,或者充其量也只能称为科研样品而已,明显没有实际意义,因此在设计电子镇流器EMI 电路时务必将可靠性牢牢摆在首位。

  3.2.5 稳定性难点

  电子镇流器是一种需要大规模复制生产的产品,往往在设计和研制时,因刻意性制作和精选材料,可以使其符合“3C”认证的EMC 要求,而一旦进入批量生产,则面目全非,即便从严掌握,也是时过时不过,偶然性高于必然性。按经典EMC 电路设计采用的元器件,对材质要求极高。其中特别是EMI 磁性材料材质更是如此,国外企业之所以EMC 处置较好,其中一个重要的原因是其所用磁性材料一致性、稳定性质量优良,当然价格也较高,

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