谐波电流发射测试

谐波电流的管控日益重要,主要以 IEC 和 EN 版本为核心依据。

 最常用的谐波电流测试标准

EN IEC61000-3-2:2019+A1:2021; 

GB 17625.1-2022;   

每个国家实施的谐波标准版本大不相同,但内容都大同小异,主要以IEC和EN版本为主。目前做CE,CCC对谐波有要求,北美及日韩对谐波暂无强制性要求。针对国内,GB 17625.1-2022《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)》是2022年12月29日发布的国家标准,于今年2024年7月1日实施。

GB 17625.1谐波电流豁免要求     

1.非连接到公共低压配电系统的电气电子设备可豁免。

2.标称电压为直流供电的电子电气设备不在测试范围内。

3.标称电压小于 AC 220V 的电气电子设备享有豁免权。

4.额定功率小于 5W 的照明设备,以及额定功率为 75W 或以下的电子电气设备(照明设备除外)可豁免。

5.额定功率不大于75W的电子电气设备(该值将来可能从75w减少到50w)。

6.总额定功率大于 1kW 的专业设备也无需进行谐波电流测试。

谐波电流产品分类      

Class A:未指定为B类、C类或D类的设备应视为A类设备。A类设备有:三相平衡设备;家用电器,但不包括指明属B、C或D类别的器具;真空吸尘器;高压清洗机;工具,不包括手提工具;独立相位控制调光器;音频设备。Note:对于能够证明对供电系统有显著影响的设备,在未来的标准版本中可能会重新分类。需要考虑的因素包括:使用中的设备数量;使用时间;同时使用性;功耗;谐波频谱,包括相位。

Class B:便携式工具;非专业级的弧焊设备。

Class C: 照明设备。

Class D: 功率小于或等于600W的设备,个人电脑及个人电脑显示器;电视接收器;冰箱和冰柜有一个或多个变速驱动器来控制压缩机电动机。

谐波电流测试      

CLASS A类产品 

对Class A设备的限制,即输入电流的谐波不应超过表1中的值。音频放大器应按照附录B.3进行测试,而荧光灯的调光器则应按照附录B.6进行测试。 

Class B类设备 

输入电流的各次谐波不应超过Class A表给出值的1.5倍。

CLASS C类产品 

a)输入有功功率>25瓦:

对于实际输入有功功率大于25瓦的照明设备,其谐波电流不得超过表2中给出的相对限值。然而,表1中的限值适用于内置调光器或由一个封闭装置内的调光器组成的白炽照明设备。对于内置调光器或由独立调光器或封闭装置内的调光器组成的放电照明设备,适用以下条件:从表2中给出的百分比限值推导出的最大负载条件下的谐波电流值不得被超过;在任何调光位置,谐波电流不得超过最大负载条件下允许的电流值。

b) ≤5W产品输入功率≤25W

此类照明设备须符合下列三项要求中的一项。

1:谐波电流不得超过表3第2栏中与功率有关的限值。

2:以基波电流的百分比表示,第三次谐波电流应不超过86%,第五次谐波电流不超过61%。此外,输入电流的波形应在60°之前或60°时达到5%电流阈值,在65°之前出现峰值,在90°之前不能降低到测量周期内出现的电流最高峰值的5%以下。具体波形如图1所示。

3:THD不得超过70%。以基波电流的百分比表示,三次谐波电流应不超过35%,五次电流应不超过25%,第七次电流不超过30%,第九次和第十一次电流不超过20%,第二次电流不超过5%。

谐波电流测试数据及计算      

今天就说CLASS C(照明产品),CLASS A类产品没有变动,限值是固定的,也不需要计算。

1.针对CLASS C的大于25W的照明产品,仅要求第2次谐波和2-40次的奇次电流谐波不超过要求限值即可满足要求,对于每一次限值是需要进行计算的,限值电流 = 基波频率下输入电流*表2对应的百分比。

2.针对5W~25W的照明产品,有3个条款,任意通过其中一个均可判定为满足谐波要求。

条款一是满足表三第二列与功率有关的限值,限值电流=输入功率*表3第二列数值

条款二是输入电流波形满足三个角度要求,且第3次、第5次谐波电流满足要求。

条款三是THD满足要求,且第2次、3-11次奇次谐波满足要求。计算公示同大于25W的。

产品谐波电流是将样品接入测试设备使用软件即可读取,再与限值进行比较,即可得出结果。

谐波电流测试注意事项      

解决谐波电流发射超标问题的基本方法是在原来的电源电路中增加功率因数校正(PFC)电路,或者改变已有的PFC电路;对于设备整体呈感性或容性的电子电气设备(如电动设备),在正常工作时,其电流波形的峰值出现时间可能滞后或超前电压波形峰值,造成产品功率因数下降,对此类设备较常采用的方式是对应的容性或感性补偿,使电流与电压波形的峰值出现时间同步。 

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