LED照明电磁兼容测试与标准

柯心妙

（厦门市产品质量监督检验院，福建 厦门 361004）

0 引言

LED照明灯具属于当今社会的一种新技术，制定合理的LED照明电磁兼容标准，探究相关的测试技术对于提升企业竞争力十分重要。目前，我国LED产业在技术水平上和国外还存在一定的差距，因此，需要深层次地对LED照明电磁兼容测试与标准进行探究，以寻求改变中国现状的突破口，为中国LED产业的飞速发展谋求道路。

1 LED照明系统构成及其功能

就LED照明灯具而言，由于其具有节能环保且寿命长等特点，其自然受到了当今社会的广泛关注。如今，LED相关技术取得了进步，开发、研究、制造LED灯具的成本不断减少，而且国家、地方政府大力支持产业发展，很显然，我国LED照明市场具备了极为可观的前景。

图1展示了LED照明系统的主要构成。LED照明系统主要涉及电源模块、传输模块、照明模块、监测诊断模块以及驱动控制模块。其中，电源模块主要是将电力接入照明系统，并通过滤波、整流以及变压等处理来提供系统需要的输出电压，并为驱动控制模块提供动力源。传输模块用于把电源模块输出的电能输送给照明模块，同时把传感器监测得到的信号准确地传送至驱动控制模块。驱动控制模块主要利用传感器监测外界变量，并将监测得到的信息和预先设定的标量进行对比处理，当然也可以通过接收监测诊断模块的信号来进行分析判断，从而给出正确的执行响应以达到调光的目的。监测诊断模块主要在照明时负责对传输线路的各个参数进行监测诊断，从而判断是否有故障发生，确保设备的正常运行。

2 LED照明系统性能标准

LED照明系统性能标准通常有国家标准和IEC标准[1]，标准版本较多。起初，国外一部分发达国家为了尽早抢占产业的制高点，专门投入了众多的人力与物力对LED进行研究，对LED产业的相关标准标开展制定工作。在我国，LED产业起步比较晚，其各方面的技术与世界先进水平都存在差距。我国相关研究与管理机构正努力结合我国的社会需求，充分结合我国的国情积极参与我国及国际标准化工作。与此同时，相关负责机构与责任人也正在努力制定和改善符合生产实际的企业标准，以此规范LED照明的电流、电压、电流、色温、光通量、寿命以及显色性等重要的参数指标。当前，我国经常使用的标准是国标GB 17743—2007、国标GB/T 18595—2001以及最新的CISPR15 CTL决议DSH：0797的相关规定。

3 受试灯具测试

3.1 谐波电流

一般情况下，功率高于25 W的LED照明灯具，其谐波测试的布置及限值和其他照明灯具是相同的，都采用C类限值，见表1。

表1 谐波电流C类产品限值

图1 LED照明系统构成

3.2 骚扰电压

根据行业标准划分原则[2-3]，LED灯应当属于其他灯具类别。所以，对于LED灯具而言，不管其是否具有电子线路，都必须对其电源端开展骚扰电压测试。按照国标GB 17743—2007相关规定，室内灯具和室外灯具端口骚扰控制电压是不同的。在室内，如果测试的LED灯具存在控制端口，那么就要测试控制端口骚扰电压。在室外，如果是LED路灯，就不需要测试控制端口骚扰电压。但是，按照最新的CISPR15 CTL决议DSH：0797规定，这点要求是存在差异性的。决议中明确表示，只要LED灯上存在控制端口，那么不管其是否运用了开关技术，都必须在控制端口开展骚扰电压测试。因此，无论LED灯具产品位于室外还是室内，只要产品上存在测试控制端，就要进行骚扰电压测试。

至于独立的LED电源装置，由于国家标准与IEC标准都没有专门针对LED灯具设置具体的条款，所以，独立的LED电源装置通常是以电子转换器的做法作为参考的，然后有针对性地对相关产品的电源端进行骚扰电压测试[4-5]。除此之外，还会在LED电源装置的负载端进行骚扰电压测试。按照国标GB 17743-2007的相关规定，就负载端骚扰电压测试而言，一般来说，厂家通常可以就光源电缆的安装进行严格的说明，并以此来规避有关的测试工作。不过，按照最新的CISPR15 CTL决议DSH：0797规定，这点要求依然是存在差异性的。决议中明确表示，不管LED电源装置是否运用了开关技术，都必须在负载端开展骚扰电压测试。因此，必须在独立的LED电源装置负载端开展骚扰电压测试。然而，长期的实践表明，LED电源装置负载端骚扰电压的合格率通常比较低，这一点必须引起相关厂家及研发人员的高度重视，有关企业与人员要尽最大努力的避免正式送检的产品测试出现不合格的情况。

3.3 辐射电磁骚扰

辐射电磁骚扰场强的测试分为30 MHz～230 MHz与230 MHz～300 MHz 2个频段分别进行垂直极化与水平极化，其标准极限值分别为40 dBμV和47 dBμV。该测试同样在温度为23 ℃，湿度为52%RH的电波暗室内开展。初步测试得到的频谱曲线如图2所示。从图中不难发现，辐射电磁骚扰测试得到的曲线具有较高的整体包络性，且在该次测试频中有较为严重的窄带干扰现象出现，并且个别点存在严重的超标现象。因此，接地必然有问题存在。

图2 辐射电磁骚扰初步测试结果

对辐射电磁骚扰初步测试结果发现的问题进行整改，整改措施主要有2个。1）在尽可能靠近载流导线的地方铺设一条地线，以形成较小的回路面积，从而减小差模辐射，并降低对外界干扰的敏感度。2）用黄绿接地线把电路板的地和金属外壳连接，把开关电源板以及产生100 kHz左右频率的电路板固定在金属架上，并在其与金属外壳相接的地方贴上导电泡棉，从而达到增加密闭性的目的。

在采取上述措施后进行辐射电磁骚扰测试，通过对照试验来比较不难看出，改进后得到的曲线取得了大幅度的改善，其窄带干扰也获得了良好的抑制。

3.4 浪涌抗扰度

抗扰度是电子产品的兼容性中的重要问题之一。在我国，照明产品至今还没有强制要求进行抗扰度的认证测试。不过，针对室外的LED照明产品需要按照GB/T 18595—2001相关要求增加浪涌抗扰度测试，测试强度是线-线1 kV，线-地2 kV。

4 结语

电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。在照明产业中，LED产业在现代社会的进步与发展中发挥了相当突出、难以忽视的作用。由于LED产业充分集现代高新科技和资金于一体，因此，其凭借着自身独有的特性与优势为企业竞争力的提升提供了更多的空间和可能。众所周知，当前，在国际社会中LED产业已经呈现出亚、美、欧3个地区三足鼎立的形态，由LED催生出的社会效益以及由此带来的可观的经济利益使得LED产业在社会中拥有了一个无法替代的地位。不过，我国LED照明技术还未完全发展成熟，各个标准的制定也具有一定的难度。所以，相关企业与研究机构还要进一步加大力度探究LED照明电磁兼容测试的方法和标准，要针对LED照明灯具的现状，解决实际问题，打通发展瓶颈。