關(guān)于電子鎮(zhèn)流器的電磁兼容問(wèn)題的討論

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1、關(guān)于電子鎮(zhèn)流器中電磁兼容問(wèn)題的探討陳傳虞關(guān)于電子鎮(zhèn)流器的電磁兼容問(wèn)題是一個(gè)十分復(fù)雜而又重要的問(wèn)題，本文擬就此作深入的分析和討論。一．電子節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器中的電磁干擾源對(duì)電子節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器來(lái)說(shuō)，要解決電磁兼容（EMC）問(wèn)題，必須要了解電子節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的電磁噪聲來(lái)源，并把它限制在一定的電平以下，以免這些電磁噪聲通過(guò)輸入電源線傳導(dǎo)到電網(wǎng)中去，造成傳導(dǎo)干擾，對(duì)周圍的電磁環(huán)境造成污染，并影響該環(huán)境內(nèi)有關(guān)電子設(shè)備或系統(tǒng)的正常工作。至于輻射干擾，一般在EMC測(cè)試時(shí)基本上比較容易被通過(guò)。電子節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器中的電磁干擾主要來(lái)自以下一些方面：1．元器件的

2、固有噪聲。它們主要有熱噪聲、散粒噪聲、接觸噪聲等。但是在功率轉(zhuǎn)換的電子應(yīng)用中，這類噪聲并不太重要，它只在信號(hào)變換、信息處理、通訊接收等微弱信號(hào)處理中才有十分顯著的影響。2．半導(dǎo)二極管在開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的電磁噪聲。在快速開(kāi)通和關(guān)斷的同時(shí)，瞬時(shí)變化的電壓和電流，如其di/dt很大，就會(huì)形成很強(qiáng)的電磁噪聲，例如二極管在整流時(shí)由于非線性而產(chǎn)生的電流尖脈沖，不僅會(huì)產(chǎn)生二次、三次……及高次諧波的干擾，而且還會(huì)形成連續(xù)頻譜的電磁噪聲，分布在較低的高頻范圍內(nèi)。不過(guò)這一部分干擾很容易通過(guò)L、C濾波加以濾除，例如低功率節(jié)能燈(不考慮輸入諧波限值的要求時(shí))要通過(guò)EMC認(rèn)證并不困

3、難。3．在采用可控硅（SCR）調(diào)光電路中，如通過(guò)改變可控硅觸發(fā)導(dǎo)通角來(lái)改變輸入電壓，則可控硅觸發(fā)導(dǎo)通角不同，對(duì)電磁噪聲的影響也不同。當(dāng)導(dǎo)通角由0°到90°增大時(shí)，SCR開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)電壓逐漸加大，造成的瞬態(tài)噪聲也隨之加大。這一類電磁噪聲的影響同二極管在開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的電磁噪聲的影響相似。4．功率半導(dǎo)體器件（如雙極型三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、IGBT等），在開(kāi)關(guān)過(guò)程中，存在很高的di/dt，例如在半橋逆變電路中開(kāi)關(guān)管電流ic雖然基本上接近半個(gè)正弦波，但在其開(kāi)始處如處理不當(dāng)，會(huì)有一個(gè)幅度不算很小的尖脈沖，而在其結(jié)束處有一個(gè)幅度較大的向下負(fù)跳變，它的重復(fù)頻率高

4、而電流變化速度快，通過(guò)線路或元器件的引線電感、分布電容，產(chǎn)生很大的瞬態(tài)電壓或電流，并有可能引起寄生振蕩。半橋逆變電路的開(kāi)關(guān)頻率愈高、開(kāi)關(guān)速度愈快、開(kāi)關(guān)電流愈大，所引起的瞬態(tài)電磁噪聲也愈大。在電子鎮(zhèn)流器中，這類電磁噪聲的影響最嚴(yán)重，是傳導(dǎo)干擾主要來(lái)源，也是不容忽視的。應(yīng)該說(shuō)明，電子鎮(zhèn)流器內(nèi)部這類高頻開(kāi)關(guān)信號(hào)，由于頻率高，還會(huì)產(chǎn)生高次諧波的輻射噪聲，對(duì)輻射干擾的影響也是不容忽視的。5．在有源功率因數(shù)控制（校正）電路中，輸入電流是一串重復(fù)頻率由幾十千赫到一百或幾百千赫的三角波。由于這些脈沖電流直接出現(xiàn)在電源輸入線上，包含的諧波頻率又很豐富，可達(dá)幾兆赫乃至幾十兆

5、赫，所以，它形成的電磁傳導(dǎo)干擾的強(qiáng)度很大，，要消除它的影響是很困難的,也是不容忽視的。116．在采用高頻泵電路或雙泵電路的無(wú)源功率因數(shù)校正線路中，功率開(kāi)關(guān)管的高頻開(kāi)關(guān)信號(hào)通過(guò)反饋加到輸入端，由電源進(jìn)線送進(jìn)電網(wǎng)中，也會(huì)形成傳導(dǎo)電磁干擾。在采用這類電路時(shí)，一定要采取良好的濾波電路，合理的元件參數(shù)，濾除電磁干擾，否則EMC測(cè)試也是難以過(guò)關(guān)的。7．熒光燈管的輝光放電和弧光放電，其中弧光放電的干擾強(qiáng)度比輝光放電干擾強(qiáng)度要大也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。但它們產(chǎn)生的主要是輻射干擾。對(duì)電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾影響不大。二．電磁干擾中傳導(dǎo)干擾的兩種形式及其判別方法電磁干擾按其性質(zhì)來(lái)說(shuō)，

6、可以劃分成兩種形式；差模干擾和共模干擾。1、傳導(dǎo)干擾的兩種形式在電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾方式可分為兩類，即共模干擾與差模干擾。差模干擾是指在相線L與中線N之間存在相位相反的干擾信號(hào)；共模干擾是指在相線L與地GND之間以及中線N與地之間存在的相位相同、幅度也基本相等的干擾信號(hào)。后一類來(lái)自電磁空間輻射、分布電容的寄生耦合，漏磁感應(yīng)，即同一個(gè)干擾源通過(guò)寄生參數(shù)耦合到相線和中線上，它對(duì)電源線的每一根的作用基本上是相同的，因而所產(chǎn)生的干擾電壓是同相位的、幅度也差不多一樣。一般兩種干擾是同時(shí)存在的，由于線路的阻抗不平衡，兩種干擾在傳輸過(guò)程中還會(huì)相互轉(zhuǎn)化，情況十分復(fù)雜。這

7、也是人們對(duì)消除電子鎮(zhèn)流器的傳導(dǎo)干擾所以感到棘手的一個(gè)原因。電子鎮(zhèn)流器的外殼如是塑料的，其分布電容效應(yīng)較小，電路前后級(jí)之間耦合少，所以產(chǎn)生的共模干擾電壓也較小，比較容易通過(guò)EMC測(cè)試。如采用金屬外殼，不論是鐵外殼還是鋁外殼，由于元器件和外殼之間的分布電容，使前后級(jí)之間存在一定的耦和，便不容易通過(guò)測(cè)試。同一種鎮(zhèn)流器電路采用鋁質(zhì)的或薄鋼板的外殼，其測(cè)試結(jié)果差別不大，鐵外殼雖給漏磁能夠提供通路，但測(cè)試結(jié)果并不見(jiàn)得電磁干擾會(huì)更嚴(yán)重一些。不過(guò)受電路中電感元件漏磁的影響，會(huì)在鐵外殼中產(chǎn)生鐵損，額外地加大鎮(zhèn)流器自身?yè)p耗而已（在30W的鎮(zhèn)流器中，增加的損耗大約有1W左右，

8、跟電感線圈的擺放位置、方向有關(guān)）。另外，金屬外殼內(nèi)元件位置的排列，如半橋逆變電路