照明製品のEMC問題とテスト技術

高い光効率、長寿命、優れた省エネ、環境に優しい利点を備えたLEDおよびLED照明器具は、屋内および屋外照明アプリケーションなどの照明業界でトップの地位を獲得します。 さまざまな国家支援政策の導入により、多くのLED照明製品メーカーが登場しましたが、LED照明製品の品質は良くないため、LED照明製品のマーケティングは多かれ少なかれ促進されます。 市場の品質チェックによると、LED照明製品の故障率は39％に達し、ほとんどの故障製品は高調波電流、サージの影響、ハラスメント電圧の電磁適合性テスト項目に関連しています。 電磁適合性（EMC）は、LED照明製品の信頼性に影響を与える重要な要素です。

1. EMCテスト標準：
LEDの特別な基準に焦点を合わせていません EMC試験、現在の慣行はLED照明製品の分野に基づいており、関連する規格の実装を参照してください。 自動車用LED照明製品などはCISPR25を参照する必要があります、ISO7637-2 <道路車両–供給ラインに沿った電気的外乱の伝導と結合からの過渡伝導>およびISO11452 などEMC規格、この記事ではそれらについては説明しません。 議論する必要のあるポイントは、以下の表1に示すように、汎用LED照明製品（自動車照明、航空機照明、写真複写機、およびその他の特殊なLED照明機器を除く）のEMC試験基準です。

標準なし	標準名
CISPR15 EN55015 GB17743
IEC / EN 61547 GB / T 18595
IEC / EN 61000-3-2 ギガバイト17625.1
IEC / EN 61000-3-3 ギガバイト17625.2

 

2. EMCテスト項目：

LED照明製品のEMCテスト項目には、EMIおよびEMSが含まれていました。 EMIは電磁干渉を意味します。テストLED照明製品は、パフォーマンスの低下や損傷を引き起こして、他のもの（機器、システム、人や動植物を含む）の電磁妨害を生成する可能性があります。 EMSは、電磁感受性（イミュニティテスト）を意味し、雷、ESD静的テスト、リンギング波イミュニティとの戦いなどの電磁妨害に対するLED照明製品のイミュニティ能力をテストします。

EMIテスト	主なテスト内容	主な試験装置	テスト環境
伝導妨害	9kHz〜30MHz、QP / AV	EMIレシーバー, 人工ネットワーク	シールドルーム
ハラスメント放射（磁気誘導電流）	9kHz〜300MHz、QP	EMIレシーバー, アンテナ	シールドルーム
放射線ハラスメント（フィールド）	30MHz〜300MHz、QP	EMIレシーバー, CDNE, antenna	電波暗室

 

EMS試験項目	主なテスト内容	主な試験装置	テスト環境
静電気放電耐性	接触放電±4kV、空気放電±8kV	Esdガン	特別な要件なし
電気的高速過渡バースト耐性	繰り返し率5kHz、最高テストレベル±1kV	EFT耐性ジェネレーター	特別な要件なし
サージ耐性	1.2 /50μs、最高テストレベル±2kV	サージ発生器	特別な要件なし
電圧ディップの短い中断と電圧変動耐性	0％UT、0.5サイクルの持続時間、70％UT、10サイクル保持	電圧ディップと割り込みジェネレータ	特別な要件なし
リング波耐性	開回路電圧波の最前線0.5μsの短絡電流波フロンティア≤1μsの発振周波数100kHz±10％	リング波発生器	特別な要件なし

表2に、メインテストインテム、メインテスト機器、テスト環境を含むLED照明製品のEMCテスト項目を示します。 以下では、EMIテスト、静電気放電、およびサージテストに焦点を当てます。 EMIテスト：EMI（電磁干渉）には、伝導干渉と放射干渉が含まれます。 伝導性干渉とは、電力ネットワーク上の伝導性媒体を介した別のネットワークへの信号結合（干渉）を​​指します。 放射干渉は、別の無線ネットワークへの空間を介した信号干渉（干渉）の干渉源です。 高速PCBおよびシステム設計では、高周波信号線、集積回路ピン、さまざまなタイプのコネクタがアンテナ放射特性の干渉源となり、電磁波を放射し、他のシステムまたは他のシステムに影響を与える可能性がありますシステムの通常動作内のサブシステム。 私たちが知っているように、EMCのテスト対象は電子および電気デバイスであり、その中でも照明はEMCテストを自然に行うべき重要な部分です。 アメリカのFCCや欧州連合のCEのように、どちらもLED照明デバイスのEMC測定を要求しています。 電磁妨害について話す場合、一般的には2.1つの妨害源を示します。0.15つは伝導性妨害であり、妨害信号が媒体または公共の電源を伝導することによってEUTに影響を与えることを意味します。 FCCによると、LED照明は30MHz〜9MHzの周波数で伝導性干渉テストを行う必要があります。 しかし、CEによれば、30KHz〜30MHzの周波数でテストを行うように要求します。 もう1つは無線妨害です。これは、妨害信号が空間結合により電気ネットワークまたはデバイスに渡されることを意味します。 FCCによると、LED照明は30MHz〜300GHzの周波数で電波障害試験を行う必要があります。 しかし、CEによれば、XNUMXKHz〜XNUMXMHzの周波数でテストを行うように要求します。

照明業界では、9KHz～30MHz の EMI 周波数範囲をテストする場合、15 つの方法があります。XNUMX つ目は、CISPRXNUMX に準拠したアンテナと EMI レシーバーを使用することです。 EN55015 & GB17743。 照明器具によって生成される可能性のある低周波磁場装置については、三環式の規定を採用する必要があります。 CISPR16-1-4 低周波磁界アンテナ測定放射線嫌がらせ。 これには、XNUMX つのループ アンテナと EMI 受信機を連携して測定する必要があり、テストはシールドされた室内で行う必要があります。 注: XNUMX つのループ アンテナは、X 方向、Y 方向、Z 方向の低周波磁界成分を RF 信号に変換し、XNUMX チャネルの EMI 同軸スイッチを介して受信機に供給します。 XNUMX 番目の方法は LISN を使用する方法です。テスト システムには EMI 受信機、人工ネットワーク電源、LISN、ソフトウェアが含まれます。 電源ポートから発生する通常の照明および照明器具の嫌がらせを測定するための伝導妨害試験システム。 LISN は、RF 信号の分離、サンプリング、インピーダンスマッチングを実現し、EUT チャネル、RF 信号測定用の EMI 受信機に電力を供給し、最終的に EMI テストソフトウェアによって分析し、処理して制限値を宣告します。 試験はシールドされた室内で行う必要があります。

その間、9KHz～300MHzのEMI周波数範囲のテストにはCDNが使用されます。 CISPR15、EN55015 & GB17743 基準には、照明器具の放射線ハラスメント電気を測定する別の方法についても言及されています。 それがCDNコモンモード端子電圧方式です。 CDN テスト方法には、EMI レシーバー、CDN、および減衰器が含まれており、テストはシールド ルーム内で実行できます。

CISPR16に基づいて、 Lisun Group は XNUMX つの EMI テスト システムを開発しました。 従来の照明と新しい LED 照明の規格によれば、周波数スキャン範囲は異なります。 スキャン頻度 EMI-9KB LEDと従来の照明テストに適用される9 KHzから300MHzです。 のスキャン頻度 EMI-9KA 9 KHz ～ 30 MHz で、従来の点灯テストに適用されます。 どちらも EUT が試験に合格するかどうかを判断するための XNUMX つのデータ、つまり PK、QP、AV を入力します。 そして、ユーザーは自由に標準を設定できます（たとえば、 GB17743、FCC、 EN55015、GB4343) をソフトウェアで直接使用できます。

2.2。 静電気放電試験：

LEDは半導体デバイスであり、LEDの製造、組立、輸送、保管、機器の製造、材料、およびオペレーターにより、これらのすべての要素がLEDの静的損失を引き起こし、漏れ電流の増加、光のフェードの増加、さらには「デッドライト」を引き起こします現象。 静電放電は、LED製品の逆漏れ電流、順方向IV特性、光束に影響と損傷を引き起こします。 静電放電は、LEDおよびLED照明製品の信頼性に影響を与える重要な要素のXNUMXつです。

LEDチップはLED照明製品の重要な部品です。 LED の静電気放電耐性テストは、米国国家規格 ANSI / ESD STM5.1、ANSI / ESD STM5.2、IEC (国際電気標準会議) の電子規格 JESD22-A114D、JESD22-A115-A などの関連国際規格に従う必要があります。 、米軍党規格 MIL-STD-883 など。 Lisun 電子上海オフィスの研究開発設計と開発 ESD61000-2 30KV ESDガン これは、LEDの静電気に敏感なレベルと特性に従って設計されており、マシンモデル（MM）および人体モデル（HBM）の静電放電テスト、最大30KVの静電放電電圧に適用されます。 LEDの電圧と電流の測定精度は0.2％に達します。 LED順電圧分解能1mV; 逆リーク電流分解能0.01μA。 LED照明製品の場合、静電放電耐性テストはGB / T 17626.2 / IEC61000-4-2 実施。 接触放電は、キャビネット LED 照明製品でアクセス可能な各金属部品 (端子を除く) に推奨されるテスト方法で、極性を 20 回ずつ 10 回連続して放電します。 接触放電試験ができない場合でも、気中接触放電試験が可能です。 間接放電は、GB/T17626.2 に従って水平または垂直の結合ボードに適用されます。 試験結果の一貫性と再現性を確保するには、静電気放電試験の仕様は GB/T7 に従って 17626.2 章に整理されている必要があります。 興味があれば LISUN ESDシミュレーターの価格、pls。 無料でお問い合わせください。 ESD61000-2 ESD シミュレータの校正データは次のとおりです。

出力電圧（KV）	最初のピーク電流	30nsの位置電流（A）	60nsの位置電流（A）	最先端（ns）
2	7.29	4.10	2.20	0.93
4	15.40	7.90	4.30	0.97
6	23.20	12.10	6.50	0.97
8	29.40	16.20	9.30	0.89
-2	7.39	3.50	2.30	0.92
-4	15.50	7.70	4.30	0.89
-6	23.40	11.90	6.30	0.90
-8	31.80	16.10	8.20	0.90

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