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谐波和闪烁

发布时间:2014/4/6 19:45:45 访问次数:851

   欧盟有两个额外的发射要求,涉及电FU05U120S能质量问题,即谐波和闪烁。这些规定适用于每相输入电流不大于16A,连接到公共交流配电系统的产品。而FCC却没有类似的规定。

   谐波标准(EN61000-3-2)限制由于产品的影响来自交流电源线电流中的谐波(见表18-3)。谐波的产生是由于交流电源线上接入了非线性负载,常见的非线性负载包括开关电源、变速电机驱动器和荧光灯的电子镇流器。

   主要的谐波源是一个直接连接到交流电源线上的全波整流器,其次是大电容输入滤波器。在这些情况下,当输入电压大于滤波电容上的电压时,电流才流过电源线。结果,电源线昀电流只在交流电压波形的峰值处流过(见图13-4)。合成电流波形有丰富的奇次谐波(三次、五次、七次等)。在这种情况下,总谐波失真(THD)达到70%~150%并不罕见。   

   电流脉冲的上升和下降时间,以及电流波形的振幅决定了出现谐波的数量。如桌没有某种被动或主动功率因数校正电路,大多数开关电源(电压值非常低的电源除外)和变速电机驱动器不能满足这种要求。

   为了缓解这一问题,交流输入电流脉冲必须延展到一个周期的较大部分,以减少谐波含量。正常情况下,电流脉冲的总谐波失真必须降低到25%或更少才能符合欧盟的要求。

   闪烁标准(EN 61000-3-3)限制由产品引起的交流电源线中电流的瞬态变化,见表18-4。这个标准的目的是为了防止灯光的闪烁,因为它被感觉是扰民的。这个标准是基于切断被测设备的交流电源时,由同一交流电源供电的一个60W的白炽灯的照明无明显的变化。

   由于电源线的有限源阻抗,连接到电源线上的设备改变电流的要求会使交流电源线产生相应的电压波动。如果电压变化足够大时,会产生可察觉的灯光照明变化。如果负载变化的幅度和频率过大时,灯光的闪烁就会是刺激性的和令人烦恼的。

   为了确定合适的限值,许多人接受光闪烁实验,以确定过敏的临界值。当闪烁率较低(小于每分钟一次)时,交流线电压变化3%时就会使人烦恼。当光闪烁频率大约是每分钟1000次时是人们最敏感的。在每分钟1000次的频率,0. 3%的电压变化与频率为每分钟低于一次时3%的电压变化对人造成的刺激性是一样的。当频率为每分钟约1800次以上时,光闪烁就不能被人所察觉了。

   大多数EMC发射要求是基于一个测量参数的大小不超过一定的量(限值)。但是,闪烁测试的不同之处在于需要作大量的测试,然后对测量数据作出统计分析,以确定是否超出限值。

   对于大多数设备,这个要求不是一个问题,因为它们不会产生很大的瞬态电流从而切断交流电源线。但是,对于突然开启会产生大电流的加热器或者重载的电机等产品而言,这种要求就会是个问题。一个例子就是当空调压缩机或复印机的大型加热器突开启时的情况。



   欧盟有两个额外的发射要求,涉及电FU05U120S能质量问题,即谐波和闪烁。这些规定适用于每相输入电流不大于16A,连接到公共交流配电系统的产品。而FCC却没有类似的规定。

   谐波标准(EN61000-3-2)限制由于产品的影响来自交流电源线电流中的谐波(见表18-3)。谐波的产生是由于交流电源线上接入了非线性负载,常见的非线性负载包括开关电源、变速电机驱动器和荧光灯的电子镇流器。

   主要的谐波源是一个直接连接到交流电源线上的全波整流器,其次是大电容输入滤波器。在这些情况下,当输入电压大于滤波电容上的电压时,电流才流过电源线。结果,电源线昀电流只在交流电压波形的峰值处流过(见图13-4)。合成电流波形有丰富的奇次谐波(三次、五次、七次等)。在这种情况下,总谐波失真(THD)达到70%~150%并不罕见。   

   电流脉冲的上升和下降时间,以及电流波形的振幅决定了出现谐波的数量。如桌没有某种被动或主动功率因数校正电路,大多数开关电源(电压值非常低的电源除外)和变速电机驱动器不能满足这种要求。

   为了缓解这一问题,交流输入电流脉冲必须延展到一个周期的较大部分,以减少谐波含量。正常情况下,电流脉冲的总谐波失真必须降低到25%或更少才能符合欧盟的要求。

   闪烁标准(EN 61000-3-3)限制由产品引起的交流电源线中电流的瞬态变化,见表18-4。这个标准的目的是为了防止灯光的闪烁,因为它被感觉是扰民的。这个标准是基于切断被测设备的交流电源时,由同一交流电源供电的一个60W的白炽灯的照明无明显的变化。

   由于电源线的有限源阻抗,连接到电源线上的设备改变电流的要求会使交流电源线产生相应的电压波动。如果电压变化足够大时,会产生可察觉的灯光照明变化。如果负载变化的幅度和频率过大时,灯光的闪烁就会是刺激性的和令人烦恼的。

   为了确定合适的限值,许多人接受光闪烁实验,以确定过敏的临界值。当闪烁率较低(小于每分钟一次)时,交流线电压变化3%时就会使人烦恼。当光闪烁频率大约是每分钟1000次时是人们最敏感的。在每分钟1000次的频率,0. 3%的电压变化与频率为每分钟低于一次时3%的电压变化对人造成的刺激性是一样的。当频率为每分钟约1800次以上时,光闪烁就不能被人所察觉了。

   大多数EMC发射要求是基于一个测量参数的大小不超过一定的量(限值)。但是,闪烁测试的不同之处在于需要作大量的测试,然后对测量数据作出统计分析,以确定是否超出限值。

   对于大多数设备,这个要求不是一个问题,因为它们不会产生很大的瞬态电流从而切断交流电源线。但是,对于突然开启会产生大电流的加热器或者重载的电机等产品而言,这种要求就会是个问题。一个例子就是当空调压缩机或复印机的大型加热器突开启时的情况。



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