EN/IEC 55015 照明设备的电磁兼容标准安全
ETSI EN 301 511是欧洲电信标准协会(ETSI)精心制定的一项标准,全称为《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》。它在GSM移动站领域占据关键地位,详细规定了GSM移动台无线电设备类型的技术规范以及测量方法,该标准是终端设备进入欧洲市场的强制性认证依据,确保设备在射频性能、协议兼容性及网络交互能力上符合欧盟法规要求。
一、适用范围
1. 涵盖设备
适用于以照明为主要功能的各类设备及相关控制装置。包括 LED 灯、荧光灯、白炽灯、HID 灯等各类光源,以及镇流器、调光器、适配器等配件,还包括具集成照明功能的广告牌、显示屏等。
2. 排除设备
照明设备操作在 ISM 频段的、用于飞机和机场的通常被排除在外。此外,像交通信号灯、应急照明等部分特殊用途设备,其 EMC 要求由 IEC 或 CISPR 的其他特定标准单独规定,一般也不在此标准的管控范围内。
二、主要测试项目
1. 电磁辐射骚扰(EMI)
(1) 传导骚扰(9kHz-30MHz)
主要检测照明设备通过电源线向电网释放的电磁干扰信号,这些信号可能沿电源线传导至其他用电设备,导致其性能异常(如电视雪花、路由器断连等)。
测试细节:使用线性阻抗稳定网络(LISN)模拟标准电网阻抗,将设备与电网隔离,仅让设备产生的传导干扰信号进入测量接收机。测试覆盖 9kHz 至 30MHz 全频段,需记录每个频率点的干扰强度(单位 dBμV),并与标准限值对比。
典型场景:LED 驱动电源中的开关电路易产生高频传导干扰,需通过添加电源滤波器、优化 PCB 布线等方式降低干扰,确保符合限值要求。
(2) 辐射骚扰(30MHz-1GHz)
关注照明设备通过空间辐射的电磁波,这类干扰可能影响无线通信(如手机、Wi-Fi、广播信号)。
测试细节:在电波暗室中进行,设备放置于 3 米或 10 米转台上,通过全向天线接收不同角度、不同极化方向的辐射信号,覆盖 30MHz 至 1GHz 频段。新版标准(如 2019 版)将频率上限扩展至 1GHz,对智能照明等含高频电路的设备提出更严格要求。
关键控制点:灯具外壳的金属材质屏蔽效果、内部线缆的屏蔽处理(如缠绕铜箔),以及 LED 模组与控制电路的电磁隔离设计,均会影响辐射骚扰水平。
2. 谐波电流
针对照明设备(尤其是 LED 灯、电子镇流器等非线性负载)接入电网时产生的电流畸变进行管控。
原理:非线性负载会导致电网电流包含 3 次、5 次、7 次等奇次谐波,过量谐波会增加电网损耗、干扰电表计量,甚至影响变压器、电机等设备的寿命。
测试要求:在设备额定功率下,测量各次谐波电流的有效值,需符合标准中 “Class C”(照明设备专属类别)的限值。例如,3 次谐波电流在特定功率段不得超过基波电流的 30%。
常见整改措施:在驱动电路中加入无源功率因数校正(PFC)电路,或采用有源 PFC 技术,降低谐波畸变率。
3. 电压波动与闪烁
评估灯具开关或调光时引起的电网电压波动,以及由此产生的光输出闪烁对人体的影响。
电压波动:设备启动或调光瞬间的电流突变会导致电网电压短暂波动,可能影响同一电网中其他敏感设备(如医疗仪器、精密仪器)的稳定性。测试需模拟设备多次开关或连续调光过程,记录电压波动的幅度和频率,需符合 “Pst”(短期闪烁值)≤1.0 的要求。
光闪烁:人眼对 50Hz 以下的光闪烁敏感,可能引发视觉疲劳或不适。对于可调光 LED 灯,需通过优化调光算法(如高频 PWM 调光)减少低频闪烁,同时确保电压波动在标准限值内。
三、射频一致性测试关键项
发射机测试:包括频率误差、相位误差、输出功率动态范围等,确保信号发射质量。例如,GSM终端需满足±0.1 ppm频率容限,WCDMA终端需通过邻道泄漏比(ACLR)测试。
接收机测试:重点验证灵敏度、抗干扰能力。标准要求GSM终端在-102 dBm电平下误码率≤2.44%,WCDMA终端需支持多径衰落场景下的稳定解调。
四、协议一致性测试核心要求
协议测试模拟真实网络环境,验证终端与基站的交互合规性:
呼叫控制:包括主叫/被叫建立、切换流程、紧急呼叫功能等。
移动性管理:测试位置更新、鉴权加密等流程是否符合3GPP TS 24.008规范。
数据业务:验证GPRS/EDGE或HSPA数据传输的协议栈完整性
在实际的生产与检测流程中,依据ETSI EN 301 511标准,生产厂家在制造GSM移动台时,要严格把控设备的各项技术参数。从设备的发射功率精准度,确保在规定范围内稳定发射信号,避免对其他频段设备造成干扰;到接收灵敏度的优化,保证能有效接收微弱信号,提升通信质量。检测机构在对设备进行认证检测时,会按照标准中的测量方法,运用专业的射频测试仪器,对移动台的各项性能指标进行严格测试。只有通过该标准测试的GSM移动台设备,才具备进入市场销售、投入使用的资格,以此保障消费者在使用GSM移动台进行通信时,能够获得稳定、高效、安全的通信体验 。
五、与其他标准配合使用情况
灯具电磁兼容性及安全测试,需 EN/IEC 55015 搭配 EN 61547 一起完成电磁兼容性测试,前者测干扰限值,后者验证灯具针对静电放电、浪涌等状况的抗扰度水平。且需依据 EN 61000-3-2/EN 61000-3-3 完成谐波电流、电压波动闪烁测试,才能获取 CE 认证等合规认证结果 。
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