2.4 電子、電氣產(chǎn)品斷續(xù)傳導發(fā)射超標問題及對策

　　家電類產(chǎn)品斷續(xù)傳導騷擾標稱測量頻率范圍148.5kHz-30MHz（實際為150kHz-30MHz）。

　　測量在電源端子上進行，喀嚦聲測量的頻率點為：150kHz、500kHz、1.4MHz、30MHz

　　斷續(xù)傳導騷擾的主要來源：

　　恒溫控制器具，程序自動的機器和其他電氣控制或操作的器具的開關操作會產(chǎn)生斷續(xù)騷擾。

　　此類操作一般通過繼電器和程控電子/機械開關等實現(xiàn)。

　　此類騷擾一般由繼電器、開關的觸點抖動及非純阻負載通斷所產(chǎn)生的電涌沖擊形成。

　　可采用相對應的騷擾抑制措施主要針對以上兩個方面進行。

　　2.5 電子、電氣產(chǎn)品輻射騷擾超標問題及對策

　　電子、電氣產(chǎn)品輻射騷擾場強測量頻率范圍30MHz-1000MHz。

　　測量一般在開闊場或半電波暗室中進行。

　　輻射騷擾的主要騷擾來源：

　　開關電源的開關頻率及諧波騷擾

　　交流電機的運行噪聲、直流電機的電刷噪聲

　　電磁感應設備的電磁騷擾

　　智能控制設備的晶振及數(shù)字電路電磁騷擾等

　　當我們通過騷擾定位方式找到輻射騷擾超標點的騷擾源后，即可采用相對應的騷擾源抑制措施。（針對故障定位及騷擾來源分別展開說明）

　　一般來說，首先抑制騷擾源，這可以通過優(yōu)化電路設計、電路結構和排版，加強濾波和正確的接地來達到。其次是要切斷耦合途徑，這可以通過正確的機殼屏蔽和傳輸線濾波達到。

　　3．諧波電流測試常見問題對策及整改措施

　　對于由交流市電供電的電子、電氣產(chǎn)品，諧波電流是一個很重要的電磁兼容測量項目。

　　在低壓市電網(wǎng)絡使用的電子電氣設備，其供電電壓是正弦波，但其電流波形未必是正弦波，可能有或多或少的畸變。大量的此類設備應用，會造成電網(wǎng)電壓波形畸變，使電網(wǎng)電能質(zhì)量下降。

　　圖4：高壓整流電路及對應的畸變電流波形

　　一個周期函數(shù)可以分解為傅立葉級數(shù)，表示為多級正弦函數(shù)的和式，即可把周期信號當作是正弦函數(shù)的基波與高次諧波的合成。

　　所以，我們可以將設備的畸變電流波形分解為基波和高次諧波，通過特定的儀器測量高次諧波含量，就可以分析出設備電流波形畸變的程度。這些高次諧波電流分量我們簡稱為諧波電流。

　　圖6：畸變電流波形的傅立葉展開示意圖

　　當電網(wǎng)中存在過量的諧波電流，不僅會使發(fā)電機的效率降低，嚴重時還會造成發(fā)電機和電網(wǎng)設備的損壞，同時還會影響電網(wǎng)用戶設備的正常工作，比如計算機運算出錯，電視機畫面翻滾。

　　正是出于保護共用電網(wǎng)電能質(zhì)量，保障電網(wǎng)和用戶設備的正常進行，IEC 提出了諧波電流限值標準。

　　諧波電流測試不適用于由非市電的低壓交、直流和電池供電的電子、電氣產(chǎn)品。

　　3.1 測量標準介紹

　　下面以GB17625.1 標準為例，對諧波電流的測量作一個簡要介紹。

　　標準名稱：GB17625.1-2003 idt IEC61000-3-2:2001 《電磁兼容 限值 諧波電流發(fā)射限值（設備每相輸入電流≤16A）》

　　GB17625.1-2003 是眾多電子電器產(chǎn)品認證檢驗的一個重要依據(jù)標準。該標準測量和限制的就是由低壓市電供電的電子、電氣產(chǎn)品（設備每相輸入電流≤16A）在使用時其供電電流波形畸變的程度。

　　GB17625.1-2003 標準是通過限制設備電流的高次諧波分量的大小來限制設備電流波形的畸變的。GB17625.1 考慮到第40 次諧波電流含量。

　　3.1.1 標準的適用范圍

　　該標準只對接入頻率為 50Hz/60Hz、相電壓為220V/230V/240V 的低壓供電系統(tǒng)且每相輸入電流不大于16A 的設備提出諧波電流限值要求。

　　該標準是一個通用電磁兼容標準。適合于本標準的產(chǎn)品類別較多，如家用電器、電動工具、電氣照明設備、信息技術設備、影音設備等等。

　　3.1.2 設備的分類

　　分類是按照諧波電流限值不同而進行的。

　　A 類：平衡的三相設備;

　　家用電器，不包括列入D 類的設備；

　　工具，不包括便攜式工具；

　　白熾燈調(diào)光器；

　　音頻設備；

　　以及除以下幾類設備外的所有其他設備。

　　B 類：便攜式工具；不屬于專用設備的電弧焊設備

　　C 類：照明設備

　　D 類：有功功率不大于600W 下列設備：個人計算機和個人計算機顯示器；電視接收機。

　　B 類、C 類和D 類設備定義比較簡單，A 類的區(qū)分比較復雜。

　　3.1.3 諧波電流限值

　　下列類型設備的限值在該標準中未作規(guī)定：

　　額定功率75W 及以下的設備，照明設備除外（將來該值可能從75W 減小到50W）；

　　總額定功率大于1kW 的專用設備；

　　額定功率不大于200W 的對稱控制加熱元件；

　　額定功率不大于1kW 的白熾燈獨立調(diào)光器。

　　（通常有生產(chǎn)廠家利用此條的限制項來達到免于進行諧波電流限制的目的）

　　3.1.3.1 A 類設備的諧波電流限值

　　A 類設備的諧波電流限值見標準相應表格，限值是有效值，單位為安培。該限值是固定值，與產(chǎn)品的功率和基波電流大小不相關。

　　3.1.3.2 B 類設備的諧波電流限值

　　B 類設備的諧波電流限值是A 類設備的限值的1.5 倍。

　　3.1.3.3 C 類設備的諧波電流限值

　　a）有功輸入功率大于25W

　　對于有功輸入功率大于25W 的照明電器，諧波電流不應超過C 類設備的相關限值。該限值與產(chǎn)品基波電流大小不相關。

　　b）有功輸入功率不大于25W

　　對于有功功率不大于25W 的放電燈，標準規(guī)定了其特定的合格判定條件。

　　3.1.3.4 D 類設備的諧波電流限值

　　a）只限制奇次諧波電流。

　　b）奇次諧波電流不僅要符合最大允許諧波電流，還要符合“每瓦功率允許的最大諧波電流”。

　　可以說對D 類設備的要求是比較嚴格的，而實際情況卻是D 類設備的諧波電流往往比較大。

　　該規(guī)定是考慮到D 類設備應用非常廣泛，又經(jīng)常是連續(xù)運轉(zhuǎn)，客觀上又經(jīng)常同時使用。如此多的D類設備同時工作，它們產(chǎn)生的諧波電流在合成（矢量合成）后對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響將是不能不考慮的。

　　3.1.4 諧波電流測量儀器

　　諧波測量設備一般由兩部分組成：精密電源單元與測量儀表單元。

　　要求電源部分能向被測設備提供良好波形的電壓源、負載能力和平坦的阻抗特性。

　　標準規(guī)定測量儀表單元必須是離散付氏變換（FFT）的時域測量儀器，能夠連續(xù)、準確地同時測量全部各次諧波所涉及的幅值、相位角等需要量。

　　目前實驗室多采用以FFT 為頻譜分析原理的諧波測量儀。測量儀的前級為采樣電路、模-數(shù)變化器，后級是FFT 分析儀（可以利用PC 機實現(xiàn)）。

　　3.1.5 試驗條件

　　標準中規(guī)定了部分類型設備諧波電流的試驗條件。

　　對于沒有提到的設備，發(fā)射測量應在用戶操作控制下或自動程序設定在正常工作狀態(tài)下，預計產(chǎn)生最大總諧波電流（THC）的模式進行。

　　這是規(guī)定了發(fā)射試驗時設備的配置，而不是要求測量THC 值或?qū)ふ易類毫訝顟B(tài)下的發(fā)射。

　　3.2 諧波電流發(fā)射的基本對策

　　解決諧波發(fā)射超標問題的基本辦法是在原來的電源電路中增加功率因數(shù)校正（PFC）電路。或改變已有的PFC 電路，使其滿足測試標準要求。

　　功率因數(shù)校正一般分為兩種類型，即主動式和被動式。

　　當然對于中小功率的電子、電器設備，盡可能將其消耗的有功功率降低到75W 以下，也不失為一種有效的方法。因為標準沒有對75W 及以下的設備給出限值（照明設備除外）。

　　對于一些專用的或特殊用途的設備，使其滿足標準限值中免于限制條款，也是可行的。

　　3.2.1 主動式功率因數(shù)校正

　　主動式功率因數(shù)校正電路可以最大限度的提高功率因數(shù)，使其接近于1，這是目前較為理想的諧波電流解決方案。

　　這樣的開關電源電路必須使用二級開關電路控制，其中一級開關電路用來控制電流諧波，另外一級開關電路用作電壓調(diào)整。

　　該方案電路比較復雜，對電路元件要求高，增加的改進成本較高，而且對原來電源電路的設計概念必須作徹底的更新。

　　使用中還應該注意到，設備注入電源的射頻傳導騷擾可能因此而增加，這時必須再根據(jù)需要增加抑制電源傳導騷擾的元件。

　　顯然，因為技術的原因，該方案一般不能應用在采用線形電源變壓器供電的設備上。

　　由于該方案對電路改動太大，一般少在諧波電流測試不通過時作為整改對策使用。