鐘遠(yuǎn)生 黃開旭 徐彤

（廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院）

0 引言

諧波電流是電磁兼容領(lǐng)域重要的測試項目之一，隨著電網(wǎng)的覆蓋，照明設(shè)備成了家家戶戶必備的產(chǎn)品，大到幾百瓦的客廳裝飾燈具，小到幾瓦的墻內(nèi)射燈，大量照明設(shè)備接入公用電網(wǎng)，必不可免地會帶來諧波的問題。為了減少設(shè)備對電網(wǎng)的諧波污染，國家對接入電網(wǎng)的設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流進(jìn)行了限制。照明設(shè)備進(jìn)行國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證（CCC）時必須依據(jù)GB 17625.1—2012《電磁兼容 限值 諧波電流發(fā)射限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）》國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行諧波電流測試。GB 17625.1—2012等同采用IEC 61000-3-2:2009。隨著電子設(shè)備和照明產(chǎn)品行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，最新版國際IEC諧波電流標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-3-2:2020 Edition5.1于2020年7月發(fā)布，因兩個標(biāo)準(zhǔn)制定時間相差較遠(yuǎn)，且技術(shù)發(fā)展及地區(qū)的要求不一致，現(xiàn)對照明設(shè)備諧波電流項目的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行差異分析。

1 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的差異分析

GB 17625.1—2012（等同于IEC 61000-3-2:2009）標(biāo)準(zhǔn)適用范圍是：只適用于每相輸入電流不大于16A的設(shè)備，只要實測輸入電流≤16A的設(shè)備就需要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。而IEC 61000-3-2:2020則增加了額定兩字，即IEC 61000-3-2:2020適用于每相額定輸入電流不大于16A的設(shè)備。雖然大部分的照明設(shè)備輸入電流小于16A，但是IEC 61000-3-2:2020的適用范圍更加明確，對檢測認(rèn)證人員及生產(chǎn)企業(yè)來說，產(chǎn)品的劃分更加清晰明了，減少爭議。

2 照明設(shè)備分類的差異分析

諧波標(biāo)準(zhǔn)對不同的產(chǎn)品有不同的諧波電流發(fā)射限值要求。標(biāo)準(zhǔn)把所有產(chǎn)品分為A、B、C、D類：其中B類對應(yīng)的是便攜式工具和不屬于專用設(shè)備的弧焊設(shè)備；C類對應(yīng)的是照明設(shè)備，D類對應(yīng)的是不大于600W的個人計算機(jī)、個人計算機(jī)顯示器和電視接收機(jī)，其余的產(chǎn)品對應(yīng)的是A類。

對于照明設(shè)備，IEC 61000-3-2:2020標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品的劃分更加細(xì)化和明確，國標(biāo)與國際IEC標(biāo)準(zhǔn)具體的分類差異見表1。

表1 照明設(shè)備的分類差異

1）IEC 61000-3-2:2020標(biāo)準(zhǔn)中，照明設(shè)備增加DLT控制裝置（DLT控制裝置：通過負(fù)載側(cè)主接線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，控制設(shè)備照明參數(shù)的裝置，如亮度和燈光顏色）。

2）IEC 61000-3-2:2020標(biāo)準(zhǔn)中，明確了燈具部分不屬于主要功能的家用電器設(shè)備不屬于照明設(shè)備。例如冰箱里的燈部分是不屬于照明設(shè)備，不需要分別獨立考核是否滿足A類設(shè)備限值及C類設(shè)備限值。在進(jìn)行冰箱的諧波電流測試時，只需判斷冰箱是否滿足A類設(shè)備限值，測試時需要把照明部分開啟（假設(shè)其燈是獨立控制且在此模式下THC是最大的）。

3）IEC 61000-3-2:2020標(biāo)準(zhǔn)中，明確了舞臺照明和演播室的專業(yè)燈具及僅在緊急模式下發(fā)光的應(yīng)急燈具不屬于C類照明設(shè)備，而歸入A類設(shè)備。因C類限值比A類限值要嚴(yán)格，IEC 61000-3-2:2020標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品明確劃分，對此類設(shè)備來說更容易通過諧波電流項目測試。

3 IEC標(biāo)準(zhǔn)增加外部電源（EPS），對控制裝置類產(chǎn)品的分類更加明確

在IEC 61000-3-2:2020標(biāo)準(zhǔn)中，增加了外部電源（EPS）的定義：將主電源提供的電源轉(zhuǎn)換為不同電壓的電源的設(shè)備，具有自己的物理外殼，用于構(gòu)成負(fù)載的獨立設(shè)備。例如臺燈或者平板電腦用的電源適配器，燈具用的LED控制裝置都是屬于EPS。

GB 17625.1—2012標(biāo)準(zhǔn)中沒有相關(guān)EPS產(chǎn)品的說明，只是在認(rèn)證檢測時，EPS用于哪類設(shè)備，就按哪類的強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證實施細(xì)則來進(jìn)行測試。例如LED控制裝置，應(yīng)按照CNCA-C10-01:2014《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證實施規(guī)則 照明電器》來實施，在進(jìn)行諧波電流項目測試時，采用C類設(shè)備的限值來判定是否滿足要求。

在測試方面，IEC 61000-3-2:2020標(biāo)準(zhǔn)直接明確了EPS相關(guān)的測試要求：EPS應(yīng)按說明書所指定的設(shè)備類型進(jìn)行分類，如果EPS是適用于多種設(shè)備，制造商應(yīng)在說明書里說明其可以為哪些類型的設(shè)備供電。例如一個電源適配器，其說明書里說明了是用于平板電腦，則按A類產(chǎn)品進(jìn)行測試；說明了是用于臺燈的，則按C類產(chǎn)品進(jìn)行測試。如果說明書里是說明用于多種不同類別的產(chǎn)品，則應(yīng)滿足相關(guān)產(chǎn)品的限值要求。

IEC 61000-3-2:2020標(biāo)準(zhǔn)中也同時給出了EPS的測試條件：應(yīng)與特定型號的設(shè)備一起使用設(shè)備規(guī)定的試驗條件進(jìn)行試驗；如果EPS可用于多種設(shè)備，應(yīng)使用與待供電設(shè)備類型特性相近的負(fù)載或人工負(fù)載進(jìn)行測試。例如電源適配器是用于平板電腦的，應(yīng)按參數(shù)配無感電阻負(fù)載，按A類設(shè)備進(jìn)行測試；如果是用于燈具，應(yīng)按參數(shù)配光源負(fù)載，按C類設(shè)備進(jìn)行測試。

4 諧波電流限值的差異分析

照明產(chǎn)品限值的差異是GB 17625.1—2012和IEC 61000-3-2:2020的最重要差異，特別是IEC 61000-3-2:2020對低功率（5W＜有功輸入功率≤25W）LED照明設(shè)備提出了限值要求。限值差異具體如下。

4.1 照明設(shè)備限值適用性的差異對比

諧波電流標(biāo)準(zhǔn)把照明設(shè)備按有功輸入功率（P）不同來劃分單元，其不同單元對應(yīng)的限值要求不同，其限值適用性的差異見表2。

GB 17625.1—2012把照明設(shè)備劃分為兩個單元：

1）P≤25W的放電燈，其應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的兩項限值要求之一；

2）P＞25W的照明設(shè)備，諧波電流不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)中表2給出的限值。

表2 照明設(shè)備限值適用性的差異對比

IEC 61000-3-2:2020把照明設(shè)備劃分為三個單元：

1）P＜5W的照明設(shè)備，無限值要求；

2）5W≤P≤25W的照明設(shè)備，其應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三項限值要求之一；

3）P＞25W的照明設(shè)備，諧波電流不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)中表2給出的限值。

GB 17625.1-2012中P≤25W的照明設(shè)備諧波電流限值只適用于放電燈，對其他的照明設(shè)備沒有要求，因此功率不大于25W的LED照明設(shè)備可以豁免進(jìn)行諧波電流測試；而IEC 61000-3-2:2020中諧波電流限值適用于所有照明設(shè)備?？梢姡琁EC 61000-3-2:2020標(biāo)準(zhǔn)對有功輸入功率≤25W的照明設(shè)備特別是LED照明設(shè)備的考核要嚴(yán)格很多，且影響很大，因為從我們?nèi)粘z測工作中發(fā)現(xiàn)對有功輸入功率≤25W LED燈具進(jìn)行諧波電流時，不合格率較高。

4.2 諧波電流限值要求的差異對比

GB 17625.1—2012標(biāo)準(zhǔn)中，有功輸入功率大于25W的照明設(shè)備應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)中表2的限值要求（見表3）。有功輸入功率不大于25W的照明設(shè)備（僅指放電燈）應(yīng)滿足以下兩項限值要求之一：

1）應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)中表3第2欄中與功率相關(guān)的限值（見表4中限值要求1）；

表3 大于25W的照明設(shè)備限值的差異比對

表4 有功輸入功率≤25W的照明設(shè)備限值的差異對比

2）3次諧波電流不超過基波電流的86%，5次諧波電流不超過基波電流的61%，且輸入電流應(yīng)在60°或之前達(dá)到電流閾值，在65°或之前出現(xiàn)峰值，在90°之前不能降低到電流閾值以下[1]。其中電流閾值是指測量窗口內(nèi)出現(xiàn)的最高絕對峰值的5%。（具體波形要求見下圖）。

圖 電流閾值的相關(guān)相角要求

IEC 61000-3-2:2020標(biāo)準(zhǔn)不僅僅是對限值適用性進(jìn)行了調(diào)整，還對相關(guān)限值要求進(jìn)行了調(diào)整：

1）對于小于5W的照明設(shè)備沒有限值要求；

2）刪除了電路功率因數(shù)的概念，其標(biāo)準(zhǔn)表2中3次諧波電流的限值修改為基波頻率下輸入電流的27%。該限值是基于功率因數(shù)為0.9計算出的限值，對于功率因數(shù)大于0.9的照明設(shè)備來說，其限值更嚴(yán)格些。

3）對于有功輸入功率≥5W且≤25W的照明設(shè)備限值要求，除了GB 17625.1—2012中限值要求之外，還增加一項限值要求判定：總諧波畸變率（THD）不超過70%，其3次諧波電流不超過基波電流的35%，5次諧波電流不超過基波電流的25%，7次諧波電流不超過基波電流的30%，9次和11次諧波電流不超過基波電流的25%，且2次諧波電流不超過5%[2]。其標(biāo)準(zhǔn)要求滿足這三項要求之一即可。

4）如果照明設(shè)備含有一個有功輸入功率≤2W的控制模塊，如果該模塊和設(shè)備內(nèi)部其他部分是可以分開測量，那么這個控制模塊的諧波電流可以忽略，只考量照明設(shè)備其他部分的諧波電流。

5 照明設(shè)備測試狀態(tài)的差異分析

對于內(nèi)置調(diào)光器的非白熾燈光源的照明設(shè)備，GB 17625.1—2012中測試狀態(tài)要求：在最小功率和最大功率之間分為五個相等的級段改變調(diào)光裝置的整定值。

IEC 61000-3-2:2020更新了其測試要求，要求在以下兩種狀態(tài)分別測試：

1）最大功率Pmax狀態(tài)；

2）在[Pmin，Pmax]中總諧波電流（THC）最差的狀態(tài)。

其中Pmin的定義為：Pmin為5W（Pmax≤50W）；Pmin為10%Pmax（50W＜Pmax≤250W）；Pmin為25W（Pmax＞250W）。

在這兩種測試狀態(tài)下，參考的諧波電流限值都為Pmax時的諧波電流限值，其測試值都要符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

相比之下，IEC 61000-3-2:2020比GB 17625.1—2012對諧波電流的分量考核更嚴(yán)格些，其測試狀態(tài)不僅包含了調(diào)光，還包括了調(diào)色等所有的控制方式，且測試要求更明確，更容易滿足試驗重復(fù)性要求。

6 結(jié)束語

諧波電流項目是國家強(qiáng)制性認(rèn)證產(chǎn)品必測項目之一，其現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)版本為GB 17625.1—2012，而且新版國家標(biāo)準(zhǔn)已進(jìn)入征求意見階段，新國標(biāo)將修改采用IEC 61000-3-2：2020 Ed.5.1版標(biāo)準(zhǔn)。本文對現(xiàn)行國標(biāo)GB 17625.1—2012和國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-3-2:2020進(jìn)行照明產(chǎn)品諧波電流測試項目的差異分析，提前掌握好標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢，希望能對照明設(shè)備諧波電流項目的檢測認(rèn)證相關(guān)人員和生產(chǎn)廠家有所幫助。