硬件测试工程师之EMC项目-电磁干扰-谐波测试标准解析

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硬件测试工程师之EMC项目-电磁干扰-谐波测试的引文-CSDN博客

2：得出上一篇文章的谐波测试的引文概况如图1，以及标准的依据。

2.1概况

图1

2.2标准依据

GB17625.1-2022电磁兼容限值第1部分谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A） - 道客巴巴

3：标准解析(依据2.2)

3.1 标准解析如何解析的思维导图见解如图2，我将从这6个进行解析。

图2

注意：解析标准后只是粗略给初学者或向硬件测试工程师岗位的人，细节解析需要个人的深入了解。

3.2 解析标准之----检测分类

依据2.2标准解析解析，请打开标准链接。

3.2.1? 打开链接文章找到?P19页 分析，可以看到? ?开始：出现确定类别（第五章）。

????????其中?图3?，红框标出 确定类别(第五章)，就是说我们需要去第五章进行确认产品类别。本次EMC项目，我们是以 电源驱动来进行测试，而电源驱动的作用在照明设备上的。所以需要判定照明设备属于哪一类。

图3

3.2. 2 找到?P14页 分析?，第五章 解析：判定产品属于类。

图4

? ? ? ? 通过图4，我们可以看到? 设备分类 字眼。通过分析，该类分为A,B,C,D类

A类：

未规定为B、C、D类的设备均视为A类设备。

A类设备的一些例子如:
????????—平衡的三相设备﹔
????????--家用电器,不包括列入B类、C类或D类的家用电器﹔—--真空吸尘器﹔
? ? ? ? --高压清洁器;
? ? ? ? --工具,不包括便携式工具;—-—独立式相位控制调光器;—--音频设备;
? ? ? ? ---舞台灯光和摄影场所用专用灯具。
注1:对供电系统有显著影响的设备,在本文件未来版本中可能会重新分类,需要考虑的因素包括:--—在用设备的数量;
????????使用持续时间;--—使用同时性;—消耗的功率;
谐波频谱,包括相位。

B类：

便携式工具;
? ? ? ? --不属于专用设备的电弧焊设备。

C类：

? ? ? ? --照明设备。

D类：

根据6.3.2 的要求,额定功率不大于600 W的下列设备:
? ? ? ? --个人计算机和个人计算机显示器;
? ? ? ? --电视接收机;
? ? ? ? --具有一个或多个变速驱动器来控制压缩机电机的冰箱和冰柜。
? ? ? ? 注2:考虑注1中所列出的因素,对于那些对公用供电系统有显著影响的设备,保留D类限值。

所以得出该照明设备属于C类，所以我们需要按照标准中C类的进行测试

3.3 C类照明设备的定义细化

? ? ? ? 在图5中，标准P15页中的?5.2 中，可以看到有“照明设备说明”。

图5

? ? ? ? (图6)本文件3.13照明设备的定义：以产生和/或调节, 和/或分配来自 光源的辐射为基本功能的设备。

图6

? ? ? ? 3.3.1所以照明设备的定义细化包括为：

———光源、灯、集成式灯和灯具;
———多功能设备的照明部分, 此类设备主要功能之一是照明;
———独立式照明控制装置;
———紫外( UV)和红外( IR )辐射设备;
———照明广告牌;
———照明设备用独立式调光器, 相位控制型除外;
——— DLT 控制设备。

? ? ? ? 3.3.2所以照明设备的定义细化不包括为：

-安装于具有其他主要用途的设备中的照明设备, 如复印机、 投影仪和幻灯机, 或用于标度照明。
或指示用途的设备;
———主要功能不是产生和/或调节和/或分配光辐射的家用电器, 但包含一个或多个带或不带单独
开关的光源(如带有内装式光源的吸油烟机);
———独立式相位控制调光器;
———舞台灯光和摄影场所专用灯具;
———仅在应急模式下发光的应急照明设备;
———主要功能是为展示提供照明装置的专用设备;
———机械开关和继电器, 以及其他只提供开通/关断功能而不产生畸变电流的简单装置。

总结?3.2检测分类 (图7)如下：

图7

3.3?解析标准之----检测目的

3.3.1目的分析

? ? ? ? 1)通过引文 硬件测试工程师之EMC项目-电磁干扰-谐波测试的引文-CSDN博客?我们可以知道该检测的目的是：

产品正常工作时注入到电网中的谐波。

? ? ? ? 2)也可以按照看标准前言 P9页中 “范围”表明(图8)。

“本文件适用于准备接入到公用低压配电系统的每相额定输入电流不大于16 A 的电气和电子设备。”“本文件涉及注入到公用供电系统的谐波电流的限值。”

“本文件规定了在指定的试验条件下设备可能产生的输入电流谐波分量的限值。”

所以检测的目的是：

产品正常工作时注入到电网中的谐波限值。

图8

3.3.2为何检测谐波作为目的

????????1)通过引文 硬件测试工程师之EMC项目-电磁干扰-谐波测试的引文-CSDN博客?我们可以知道

产生的原因为：

????????????????????????1） 非线性负载
????????????????????????2） 电源波形失真
????????????????????????3） 电磁干扰源

3.3.3谐波的危害有什么

?1)通过引文 硬件测试工程师之EMC项目-电磁干扰-谐波测试的引文-CSDN博客?我们可以知道

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1）谐波的危害为：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2）降低系统容量如变压器、断路器、电缆等

????????????????????????3）加速设备老化，缩短设备使用寿命，

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4）危害生产安全与稳定

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 5）浪费电能等。

总结3.3( 图9所示)

图9

3.4?解析标准之----检测标准

3.4.1标准范围确认

总体标准适应范围：

? ? ? ? 根据3.2我们可以知道，我们的照明设备属于C类设备，所以需要按照C类进行测试的标准

我们可以按照看标准前言 P3页中 的? 7.4可以找到C类设备的限值(图10)。我们可以看到是限值是按照?额定功率?来进行分配。

图10

????????从?图10?得到信息：

? ? ? ? ? ? ? ? 1）额定功率>25 w
? ? ? ? ? ? ? ? 2）5 W≤额定功率≤25 w

????????推测那么?≤5W的标准限值是不需要的，而标准也标明确实不需要可忽略(图11)。

图11

3.4.2 标准范围限值确认

???????从?图10?得到范围确认的信息在以下两个：

? ? ? ? ? ? ? ? 1）额定功率>25 w
? ? ? ? ? ? ? ? 2）5 W≤额定功率≤25 w

3.4.2.1?额定功率>25 w限值要求确认

? ? ? ? 标准?P20页中，我们可以得到信息如 额定功率>25 w可以分为两个情况(图12)：

? ? ? ? ? ? ? ? 1）白 炽灯灯具：表1限值(图13)

????????????????2）非白 炽灯灯具：表2限值(图14)

图12

图13?表1限值

图14?表2限值

? ? ? ? 根据?图12?表明在在对地种情况下的照明设备需要对? [ Pmin, P max ]? 范围的确认：

1）确认????????P max :需要直接调到最大额定功率。

2）确认????????Pmin? ：

????????????????????????● P max ≤ 50 W 时, Pmin =5 W;

????????????????????????●50 W < P max ≤250 W 时,P min =10% Pmax ;

????????????????????????●P max>250 W 时, P min =25 W?

3.4.2.1? ? 分析 额定功率>25 w限值的? [ Pmin, P max ]? 范围的确认：

? ? ? ? 根据 以上的信息对于 [ Pmin, P max ]? 范围的确认得到有关[ Pmin, P max ]在检测中的其他要求：

1）??P max 一定要测试。限值为 表2限值

2）?Pmin 也需要测试，测试情况依据? 最大有功输入功率(Pmax )条件下百分比得出 的谐波电流限值

????????????????????????● P max ≤ 50 W 时, Pmin =5 W;

????????????????????????●50 W < P max ≤250 W 时,P min =10% Pmax ;

????????????????????????●P max>250 W 时, P min =25 W?

1）情况 Pmin =5 W分析：

????????假如手上有? 最大电源驱动的额定功率为 P max=20W，所以P min=5W。

那么我需要先测试? P max=20W。所以我需要测试时根据??5 W≤额定功率≤25 w 。

如果?P max=20W通过?5 W≤额定功率≤25 w，P min=5W我还需要测试嘛？答案是不需要，都过嘛。

如果P max=20W?不通过?5 W≤额定功率≤25 w，P min=5W我还需要测试嘛？答案是不需要，都不过嘛。

? ? ? ? 所以得出情况1，5 W≤额定功率≤25 w，只需要测试最大额定功率。

2）情况 P min =10% Pmax 分析：

????????假如手上有? 最大电源驱动的额定功率为 P max=60W，所以P min=25W。

那么我需要先测试P max=60W。所以我需要测试时根据??额定功率>25 w 。

如果P max=60W通过??额定功率>25 w ，P min =10% Pmax，P min=6W。

而 P min=6W符合?5 W≤额定功率≤25 w，所以需要再次测试??5 W≤额定功率≤25 w。

如果??P min=6W?通过?5 W≤额定功率≤25 w，所以?P max=60W该产品合格。

如果??P min=6W 不?通过?5 W≤额定功率≤25 w，所以?P max=60W该产品不合格。

3）情况 Pmin =25?W分析：

????????假如手上有? 最大电源驱动的额定功率为 P max=300W，所以P min=25W。

那么我需要先测试P max=300W。所以我需要测试时根据??额定功率>25 w 。

如果P max=300W通过??额定功率>25 w ，P min =25W。

而 P min=25W符合?5 W≤额定功率≤25 w，所以需要再次测试??5 W≤额定功率≤25 w。

如果??P min=25W?通过?5 W≤额定功率≤25 w，所以?P max=300W该产品合格。

如果??P min=25W 不?通过?5 W≤额定功率≤25 w，所以?P max=300W该产品不合格。

以上为?额定功率>25 w限值范围解析。

3.4.2.2? ?5 W≤额定功率≤25 w限值要求确认：

????????标准?P20页中，我们可以得到信息??5 W≤额定功率≤25 w 的三项其中之一符合要求项?以及相位角图

（图15）。

图15

????????从图15得出的信息，三个其中之一的符合相要求分别为：

1）谐波电流不应超过表3第2列中与功率相关的限值。
?

2）用基波电流百分数表示的3 次谐波电流不应超过 86% , 5 次谐波电流不应超过 61% ; 同时, 当
基波电源电压过零点作为参考 0° 时, 输入电流波形应在 60° 或之前达到 电流阈值, 在 65° 或之
前出 现峰值, 在 90° 之前不能降低到电流阈 值之下。 电流阈值等于在测 量窗口 内 峰值绝对值
最大值的 5%, 在包括该峰值绝对值的周 期之内 确定相位角 测量值, 见图 2 。 频率高于 9 kHz
的电流分量不应影响该评估

3）THD 不应超过 70% 。 用基波电流百分数表示 3 次谐波电流不应超过 35% , 5 次谐波电流不
应超过 25%, 7 次谐波电流不应超过 30% , 9 次和 11 次谐波电流不应超过 20% , 2 次谐波电流
不应超过 5% 。

? ? ? ? 总结：根据 "5 W≤额定功率≤25 w 照明设备符合三项其中之一"，所以认为5 W≤额定功率≤25 w 产品合格需要符合三项其中一个就行。

3.4.2.2.1 分析 5 W≤额定功率≤25 w 三项 其中之一符合项的确认：

1）第一项符合情况确认：

????????谐波电流不应超过表3第2列中与功率相关的限值（图16），所以5 W≤额定功率≤25 w 产品测试出来的数值符合该项，表明该产品符合要求。

图16

????????网上搜索的图片如图17 ，数据报告形式如符合这一项就会出现2-40次谐波数据：

出处来自：电磁兼容测试项之谐波电流测试 - 知乎 (zhihu.com)

图17

2）第二项符合情况确认：

????????用基波电流百分数表示的3 次谐波电流不应超过 86% , 5 次谐波电流不应超过 61% ; 同时, 当
基波电源电压过零点作为参考 0° 时, 输入电流波形应在 60° 或之前达到 电流阈值, 在 65° 或之
前出 现峰值, 在 90° 之前不能降低到电流阈 值之下。 电流阈值等于在测 量窗口 内 峰值绝对值
最大值的 5%, 在包括该峰值绝对值的周 期之内 确定相位角 测量值, 见图 2 。 频率高于 9 kHz
的电流分量不应影响该评估，所以5 W≤额定功率≤25 w 产品测试出来的数值符合该项，表明该产品符合要求。

? ? ? ? 解析一下这个符合项说的啥：

1）3 次谐波电流不应超过 86%

2）5 次谐波电流不应超过 61%

3）输入电流波形应在 60° 或之前达到 电流阈值, 在 65° 或之前出 现峰值,

4）在 90° 之前不能降低到电流阈 值之下。

5）电流阈值等于在测 量窗口 内 峰值绝对值最大值的 5%,

? ? ? ? 根据以上1-5，我们可以重新看?图18?就明白如何看这个相位角。

图18

3）第三项符合情况确认：

????????THD 不应超过 70% 。 用基波电流百分数表示 3 次谐波电流不应超过 35% , 5 次谐波电流不
应超过 25%, 7 次谐波电流不应超过 30% , 9 次和 11 次谐波电流不应超过 20% , 2 次谐波电流
不应超过 5% 。

????????解析一下这个符合项说的啥：

1）2 次谐波电流不应超过 5%

2）3 次谐波电流不应超过 35%

3）5 次谐波电流不应超过 25%,

4）7 次谐波电流不应超过 30%

5）9 次和 11 次谐波电流不应超过 20%

6）THD 不应超过 70%

? ? ? ? 可能怎么说没有啥明显感觉，所以网上找了个测试数据图片(图19?)：

出处来自：LED电视普通照明灯具的电磁干扰问题研究 - 易迪拓培训 (edatop.com)

图19

3.4.3? 测试时间确认

? ? ? ? 所以我们只需要找时间即可，通过粗略看，确认标准P22页 表4 ，时间确认在2.5min就行。我们不做复杂的操作。图20

图20

总结：标准范围确认 如图21

????????文件太大了，需要下载查看，链接为：

【免费】谐波标准解析思维导图-2023-12-27资源-CSDN文库

图21

3.5?解析标准之----检测时按需测试

????????确认标准P21页 (图22)，其中有一句话写明”如果照明设备包括控制装置(例如调光、调色), 或被用于驱动多个负载, 则仅在控制功能被使用且设置在光源负载在产生最大有功输入功率时进行测量“，其中最为表明的是

”仅在控制功能被使用且设置在光源负载在产生最大有功输入功率时进行测量“，所以在测试驱动的时候，控制电路控制LED灯类的光源作为负载且在最大时候进行测试。如果标准有更新，可能还会详细的解释。

图22

总结3.5 如图 23所示，如需要下载图片，链接为：

【免费】谐波标准解析思维导图(2)-2023-12-27.png资源-CSDN文库

图23

3.5?解析标准之----数据分析

? ? ? ? 结合前面所说的进行总结即可

下一篇文章将继续更新。