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14 Jan, 2017 Vistas 1279

El problema de EMC del producto de iluminación y la tecnología de prueba

LED y luminarias LED con alta eficiencia lumínica, mayor vida útil, mejor ahorro de energía y ventajas respetuosas con el medio ambiente para lograr la primera posición en la industria de la iluminación, como la aplicación de iluminación interior y exterior. Con la introducción de varias políticas de soporte nacional, aparecieron muchos fabricantes de productos de iluminación LED, pero la calidad de los productos de iluminación LED no es buena, lo que influye en la promoción del marketing de los productos de iluminación LED más o menos. Según el control de calidad del mercado, la tasa de falla del producto de iluminación LED alcanza el 39%, la mayoría de los productos de falla están relacionados con corrientes armónicas, impacto de sobretensión, elementos de prueba de compatibilidad electromagnética de voltaje de acoso. La compatibilidad electromagnética (EMC) es un factor importante que afecta la confiabilidad de los productos de iluminación LED.

1. Estándares de prueba de EMC:
No hay estándares LED especiales enfocados en Prueba de EMC, la práctica actual se basa en el campo de los productos de iluminación LED, consulte la implementación de las normas pertinentes. Por ejemplo, los productos de iluminación LED para automóviles deben referirse a CISPR25 , ISO7637-2 <Vehículos de carretera - Conducción transitoria de la conducción y acoplamiento de perturbaciones eléctricas a lo largo de las líneas de suministro> e ISO11452 <Energía electromagnética EMI - Métodos de prueba de componentes para vehículos de carretera con radiación de banda estrecha> etc. Normas EMC, este artículo no las discutirá aquí. El punto que se debe discutir son los productos de iluminación LED de uso general (excepto iluminación automotriz, iluminación de aviones, fotocopiadoras y otros equipos de iluminación LED especiales) estándares de prueba de EMC, como se muestra en la Tabla 1 a continuación:

Estándar no

Nombre estándar

CISPR15
EN55015
GB17743

IEC / EN 61547
GB/T18595

IEC / EN 61000-3-2
GB 17625.1

IEC / EN 61000-3-3
GB 17625.2

 

2. Artículo de prueba de EMC:

El elemento de prueba EMC del producto de iluminación LED incluía EMI y EMS. EMI significa interferencia electromagnética, los productos de iluminación LED de prueba pueden causar degradación del rendimiento o daños para generar perturbaciones electromagnéticas de otras cosas (incluidos equipos, sistemas, personas y animales y plantas). EMS significa susceptibilidad electromagnética (prueba de inmunidad), prueba la capacidad de inmunidad del producto de iluminación LED para perturbaciones electromagnéticas como rayos, prueba estática de ESD y la lucha contra la inmunidad de las ondas sonoras.

Prueba de EMI

Contenido de prueba principal

Equipo de prueba principal

Entorno de prueba

Disturbio conducido

9kHz ~ 30MHz, QP / AV

Receptor EMI, Red artificial

Sala de blindaje

Radiación de acoso (corriente de inducción magnética)

9kHz ~ 300MHz, QP

Receptor EMI, Antena

Sala de blindaje

Acoso por radiación (campo)

30MHz ~ 300MHz, QP

Receptor EMI, CDNE, antenna

Cámara anecoica

 

Elemento de prueba EMS

Contenido de prueba principal

Equipo de prueba principal

Entorno de prueba

Inmunidad de descarga electrostática

Descarga de contacto ± 4kV, descarga de aire ± 8kV

Simulador de descarga electrostática

Sin requerimiento especial

Inmunidad a ráfagas transitorias eléctricas rápidas

Frecuencia de repetición 5 kHz, nivel de prueba más alto ± 1 kV

Generador de inmunidad EFT

Sin requerimiento especial

Inmunidad contra sobretensiones

1.2 / 50μs, nivel de prueba más alto ± 2kV

Generador de sobretensión

Sin requerimiento especial

Caídas de tensión interrupciones cortas y variaciones de tensión inmunidad

0% UT, duración de 0.5 ciclos, 70% UT, mantener 10 ciclos

Caídas de tensión y generador de interrupciones

Sin requerimiento especial

Inmunidad de onda de anillo

Avance de la onda de voltaje de circuito abierto 0.5 μs onda de corriente de cortocircuito frontier≤1μs frecuencia de oscilación 100 kHz ± 10%

Generador de onda de anillo

Sin requerimiento especial

La tabla 2 enumera los elementos de prueba de EMC de los productos de iluminación LED que incluían el intem de prueba principal, el equipo de prueba principal y la prueba ambiental. Lo siguiente se centrará en la prueba EMI, la descarga electrostática y la prueba de sobretensión 2.1. Prueba EMI: EMI (interferencia electromagnética) incluyó interferencia conducida e interferencia radiada. La interferencia conducida se refiere al acoplamiento de la señal a través de un medio conductor (interferencia) en una red de energía eléctrica a otra red; La interferencia radiada es la fuente de interferencia a su señal de acoplamiento a través del espacio (interferencia) a otra red de radio. En el diseño de PCB y sistemas de alta velocidad, la línea de señal de alta frecuencia, los pines del circuito integrado, varios tipos de conectores pueden convertirse en una fuente de interferencia con las características de radiación de la antena, capaces de emitir ondas electromagnéticas y afectar a otros sistemas u otros subsistemas dentro del sistema de funcionamiento normal. Como sabemos, el objeto de prueba para EMC es un dispositivo electrónico y eléctrico, entre ellos, la iluminación es una parte importante que debe hacer la prueba de EMC de forma natural. Al igual que FCC de América y CE de la Unión Europea, ambos solicitan la medición EMC del dispositivo de iluminación LED. Cuando se habla de perturbaciones electromagnéticas, generalmente indica dos fuentes de perturbaciones, una es interferencia conductiva, significa que la señal de perturbación afectará el EUT al conducir un suministro de energía medio o público; Según la FCC, la iluminación LED debe hacer la prueba de interferencia conductiva a una frecuencia de 0.15MHz a 30MHz; pero según CE, solicita hacer la prueba a la frecuencia de 9KHz a 30MHz. El otro es la perturbación de radio, significa que la señal de perturbación pasará a la red eléctrica o al dispositivo por medio del acoplamiento espacial; según la FCC, la iluminación LED debe hacer la prueba de perturbación de radio a una frecuencia de 30MHz a 1GHz; pero según CE, solicita hacer la prueba a una frecuencia de 30KHz a 300MHz.

En la industria de la iluminación, cuando se prueba el rango de frecuencia EMI a 9KHz ~ 30MHz, hay dos formas: la primera es usar Antena y Receptor EMI que de acuerdo con CISPR15, EN55015 y GB17743. Para los equipos de campos magnéticos de baja frecuencia que pueden producirse mediante luminarias de iluminación, debe adoptar las disposiciones del acoso por radiación de medición de antena de campo magnético de baja frecuencia tricíclico CISPR16-1-4. Esto necesita usar tres antenas de bucle y un receptor EMI que trabajen juntos para medirlo, y la prueba debe operar en el interior de la sala blindada. Nota: la antena de tres bucles hizo que el componente de campo magnético de baja frecuencia de la dirección X, la dirección Y y la dirección Z se convirtiera en señal de RF y se suministrara a un receptor a través de tres canales de conmutador coaxial EMI; La segunda forma es usar LISN, el sistema de prueba incluye un receptor EMI, Artificial Network Power, LISN y software. Sistema de prueba de perturbación de la conducción para medir la iluminación de trabajo normal y el hostigamiento de los equipos de iluminación producidos por el puerto de alimentación. LISN logra el aislamiento de la señal de RF, el muestreo, la coincidencia de impedancia y proporciona electricidad para el canal EUT, el receptor EMI para las mediciones de la señal de RF y finalmente se analiza mediante el software de prueba EMI, el procesamiento y el límite de sentencia. La prueba debe operar en el interior de la sala blindada.

Mientras tanto, el rango de frecuencia EMI de prueba a 9KHz-300MHz se utilizará CDN. Los estándares CISPR15, EN55015 y GB17743 también se mencionan otra forma de medir el acoso por radiación de los equipos de iluminación eléctricos. ese es el método de voltaje de terminal de modo común de CDN. El método de prueba CDN incluye receptor EMI, CDN y atenuador, la prueba puede operar en el interior de la sala blindada.

Basado en CISPR16, Lisun Group desarrolló dos sistemas de prueba EMI. De acuerdo con los estándares para las luces tradicionales y las nuevas luces LED, el rango de exploración de frecuencia es diferente. La frecuencia de escaneo para EMI-9KB es de 9 KHz a 300MHz, que se aplica a LED y prueba de iluminación tradicional; la frecuencia de escaneo para EMI-9KA es de 9 KHz a 30MHz, que se aplica a la prueba de iluminación tradicional. Ambos ingresan tres datos para juzgar si el EUT puede pasar la prueba o no, es decir, PK, QP y AV. Y el usuario puede configurar libremente los estándares (como GB17743, FCC, EN55015, GB4343) directamente en el software.

Sistema receptor EMI-9KB_EMI

Sistema receptor EMI-9KB_EMI

2.2. Prueba de descarga electrostática:

El LED es un dispositivo semiconductor, bajo la fabricación, el montaje, el transporte, el almacenamiento, la producción de equipos, materiales y el operador del LED, todos estos factores pueden provocar pérdidas estáticas de LED que causaron aumentos de la corriente de fuga, el aumento de los desvanecimientos de la luz o incluso "luces apagadas" fenómeno. La descarga electrostática causará influencia y daños por la corriente de fuga inversa, la característica IV hacia adelante y el flujo luminoso del producto LED. La descarga electrostática es uno de los factores importantes que afectan la confiabilidad del producto de iluminación LED y LED.

El chip LED es una parte clave del producto de iluminación LED. Para las pruebas de inmunidad a descargas electrostáticas de LED, se deben seguir los estándares internacionales pertinentes, como el estándar nacional estadounidense ANSI / ESD STM5.1, ANSI / ESD STM5.2, el estándar electrónico IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) JESD22-A114D, JESD22-A115-A , el estándar MIL-STD-883 del Partido Militar de EE. UU., etc. I + D de la oficina de Lisun Electronic Shanghai diseñado y desarrollado Simulador de descarga electrostática ESD61000-2 que está diseñado de acuerdo con el nivel y las características sensibles a la estática de los LED, se aplica con el modelo de máquina (MM) y el modelo de cuerpo humano (HBM) prueba de descarga electrostática, voltaje de descarga electrostática máximo hasta 30KV; El voltaje del LED y la precisión de la medición de corriente pueden llegar a 0.2%; LED de resolución de voltaje directo 1mV; resolución de corriente de fuga inversa 0.01μA. Para productos de iluminación LED, la prueba de inmunidad de descarga electrostática debe cumplir con GB / T 17626.2 / IEC61000-4-2 realizado. La descarga por contacto es el método de prueba preferido para cada parte metálica (excluyendo terminales) accesible en los productos de iluminación LED del gabinete durante 20 descargas consecutivas, polaridad 10 veces cada una. Se puede usar la prueba de descarga de contacto de aire si no se puede usar la prueba de descarga de contacto. Las descargas indirectas se aplicarán a la placa de acoplamiento horizontal o vertical de acuerdo con GB / T17626.2 de. Para garantizar la consistencia y la repetibilidad de los resultados de la prueba, la especificación de la prueba de descarga electrostática debe tener 7 capítulos organizados de acuerdo con GB / T17626.2. Los datos de calibración del simulador ESD61000-2 ESD son los siguientes:

Voltaje de salida (KV)

Primer pico de corriente

30ns posición actual (A)

60ns posición actual (A)

Filo (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

 
ESD61000-2_Simulador de descarga electrostática

ESD61000-2_Simulador de descarga electrostática

 
2.3. Prueba de sobretensión:

Los rayos son fenómenos climáticos muy comunes, según las estadísticas, hay más de 40,000 de los centros mundiales de tormentas eléctricas, ocho millones de rayos al día, lo que significa rayos aproximadamente 100 veces por cada segundo evento. Un rayo cayó cerca del suelo u objetos cercanos que causaron un fuerte campo electromagnético a su alrededor, luego inducen un alto voltaje y una alta corriente en la línea. Por otro lado, el aumento en el sistema de energía es un fenómeno muy común. Como interruptor principal de la fuente de alimentación, cortocircuito y falla de arco o sistemas de conexión a tierra de la red de tierra, etc.

Los productos de iluminación LED, especialmente para productos de iluminación exterior, si sin prestar atención a la protección contra sobretensiones, afectarán seriamente la confiabilidad del producto. Una gran área de luces LED en caso de daños después de tormentas eléctricas comunes; De acuerdo con la supervisión de calidad, hay 60% de productos de iluminación LED que no pueden cumplir con el requisito de sobretensiones. Para evaluar el impacto de los productos de iluminación LED, el rendimiento de inmunidad contra sobretensiones debe estar de acuerdo con EN / IEC-61000 4 5- y los requisitos de GB / T 17625.5 fueron pruebas de sobretensión. El principio de prueba que se muestra en la Figura 5, la red de acoplamiento del modo común y la prueba del modo diferencial es diferente, la prueba de la línea media de la prueba del modo diferencial, la capacidad de acoplamiento es de 18 μF, se utiliza para simular la capacidad real entre las nubes y la tierra; Prueba de modo común prueba de línea media - prueba de tierra, la red acoplada consiste en una red de condensadores y resistencias en serie, el condensador es de 9 μF y la resistencia es de 10Ω.

El problema de EMC del producto de iluminación y la tecnología de prueba

I + D de la oficina de Lisun Electronic Shanghai diseñada y desarrollada Generador de sobretensiones SG61000-5 que aplicó una gran tecnología de pantalla táctil LCD y ha incorporado el sistema operativo Windows CE. Este generador de sobretensión puede probar la salida de voltaje máximo de 12KV, el usuario puede configurar la prueba de modo común o la prueba de modo diferencial por sí mismo. Además, este dispositivo puede registrar automáticamente los parámetros de la prueba EUT después de la prueba finalizada, estos parámetros pueden dar al diseñador alguna referencia.

SG61000-5_Surge Generator

SG61000-5_Surge Generator

Lisun Instruments Limited fue encontrado por LISUN GROUP en 2003.El sistema de calidad de LISUN ha sido estrictamente certificado por ISO9001: 2015. Como miembro de CIE, los productos LISUN están diseñados en base a CIE, IEC y otras normas internacionales o nacionales. Todos los productos pasaron el certificado CE y autenticados por el laboratorio de terceros.

Nuestros principales productos son: Gonofotómetro, Generador de sobretensiones, Sistemas de prueba de EMCSimulador de ESD, Receptor de prueba EMI, Probador de seguridad eléctrica, Esfera integradora, cámara de temperatura, Prueba del spray de sal, Cámara de prueba ambientalInstrumentos de prueba de LED, Instrumentos de prueba de CFL, Espectrorradiómetro, Equipo de prueba a prueba de agua, Prueba de enchufe y interruptor, Fuente de alimentación de CA y CC.

No dude en contactarnos si necesita ayuda.
Dep. Técnico: [correo electrónico protegido], Celular / WhatsApp: +8615317907381
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