《LED燈具的電磁兼容設計與套用》是2015年電子工業出版社出版的圖書，作者是黃敏超。
基本介紹
- 書名：LED燈具的電磁兼容設計與套用
- 作者：黃敏超
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2015年04月
- 頁數：232 頁
- 定價：58 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121258749
- 叢書名：電磁兼容（EMC）工程技術叢書
- 字數：195千字
- 版次：01-01
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書從電磁兼容三要素出發，結合電磁兼容法規，深入介紹了電磁兼容問題的基本原理、具體的設計方法和解決措施，並以實際案例進行佐證。本書最後介紹了兩種快捷實用的電磁干擾和抗干擾解決方法：時頻穿越法和遞進應力法。時頻穿越法藉助近場探頭和頻譜分析儀，準確定位噪聲源和傳播途徑，根據時域和頻域下的噪聲特性找到針對性的EMI解決方案；遞進應力法通過遞進干擾源強度的方法來確認產品受到影響的機理，然後採取有效的抗干擾措施。本書介紹的電磁兼容的設計理念和解決方案，不僅適用於LED燈具，也適用於通信電源、醫療電源、充電器、光伏逆變器、電動機驅動以及存在di/dt和du/dt騷擾源的套用場合。
目錄
第1章 LED燈具面臨的挑戰 1
1.1 LED燈具的興起 1
1.2 價格的挑戰 2
1.3 光效的挑戰 4
1.4 全球法規的挑戰 6
1.5 兼容性的挑戰 8
1.6 可靠性的挑戰 11
1.7 電磁兼容性的挑戰 14
1.8 小結 16
第2章 電磁兼容設計基本概念 18
2.1 電磁干擾（EMI）和電磁抗干擾（EMS） 18
2.2 電磁干擾源 19
2.2.1 自然干擾源 20
2.2.2 人為干擾源 21
2.2.3 電磁場的基本特性 22
2.2.4 輻射天線 24
2.3 傳播途徑 32
2.3.1 差模干擾和共模干擾 33
2.3.2 近場干擾和遠場干擾 34
2.4 敏感設備 35
2.5 噪聲的常見抑制方法 37
2.5.1 傳導噪聲的常見抑制方法 37
2.5.2 輻射噪聲的常見抑制方法 38
2.6 小結 39
第3章 詳解LED燈具的電磁兼容法規 41
3.1 面對電磁兼容法規的困惑 41
3.1.1 法規中的法規 41
3.1.2 不同國家和地區的要求 43
3.1.3 燈具和配件要求不同 45
3.2 國內外電磁兼容的歷史背景 46
3.3 電磁兼容標準的框架 47
3.4 電磁兼容測試分類 50
3.5 電磁干擾（EMI） 50
3.5.1 傳導騷擾測試（EN55015） 51
3.5.2 輻射騷擾測試（EN55015） 55
3.5.3 輸入電流諧波測試（EN61000-3-2） 59
3.5.4 注入公共電網的騷擾電壓測試（EN61000-3-3） 63
3.6 電磁抗干擾（EMS）（EN61547） 63
3.6.1 靜電放電（IEC61000-4-2） 67
3.6.2 射頻電磁場（IEC61000-4-3） 70
3.6.3 電快速瞬變脈衝群（IEC61000-4-4） 73
3.6.4 浪涌（雷擊）（IEC61000-4-5） 77
3.6.5 注入電流（IEC61000-4-6） 80
3.6.6 工頻磁場（IEC61000-4-8） 81
3.6.7 電壓跌落和中斷（IEC61000-4-11） 84
3.6.8 電磁抗干擾測試小結 84
3.7 小結 86
第4章 輸入功率因數PF的設計考慮 87
4.1 功率因數矯正（PFC）的目的 87
4.2 電路解決方案 90
4.2.1 無源填谷式PFC電路 90
4.2.2 無源PFC降壓恆流驅動電路（PPFC+Buck） 93
4.2.3 無源PFC反激式恆流驅動電路 94
4.2.4 APFC降壓恆流驅動電路 94
4.2.5 APFC反激式恆流驅動電路 96
4.2.6 兩級功率變換的恆流驅動電路 98
4.2.7 高壓分段線性恆流驅動電路 102
4.3 驅動器控制晶片的選擇 104
4.4 實際套用案例 105
4.4.1 單級Buck降壓非隔離驅動器 105
4.4.2 單級PFC反激式隔離恆流驅動器 106
4.4.3 多串變壓器LLC隔離恆流驅動器 107
4.4.4 高壓分段線性恆流驅動器 110
4.5 小結 114
第5章 EMI設計考慮 115
5.1 為何結構設計會影響EMC性能 115
5.1.1 LED燈具機械結構如何影響其EMC性能 116
5.1.2 安全法規中的傳統燈具分類 119
5.1.3 燈具的接地結構 120
5.1.4 驅動器的接地結構 121
5.1.5 燈珠模組的寄生電容Cstray 122
5.2 安規電容 124
5.2.1 X電容的作用 125
5.2.2 X電容的分類 125
5.2.3 X電容的限制 126
5.2.4 Y電容的作用 127
5.2.5 Y電容的分類 127
5.2.6 Y電容的限制 127
5.3 驅動器工作模式 128
5.3.1 準諧振反激式變換器（Quasi-Resonant Flyback Converter） 129
5.3.2 電流臨界連續功率因數矯正變換器（CRM PFC Converter） 129
5.3.3 LLC諧振隔離變換電路 131
5.4 布線設計考慮 131
5.4.1 PCB布局 131
5.4.2 迴路面積 135
5.4.3 VCC和VSS迴路面積 137
5.4.4 迴路磁場抵消 138
5.4.5 接地技術 138
5.4.6 地平面和功率平面 139
5.4.7 PCB走線的寄生參數 140
5.4.8 過孔 141
5.5 無Y電容的解決方案 143
5.6 實際套用案例 144
5.6.1 案例1：40W非隔離LED驅動器的LED三防燈 144
5.6.2 案例2：20W隔離LED驅動器的工作燈 148
5.7 電磁兼容設計面對的衝突 151
5.7.1 燈具的結構 151
5.7.2 安規的衝突 154
5.7.3 熱設計的衝突 154
5.7.4 衝突的權衡 156
5.8 小結 156
第6章 雷擊浪涌的設計考慮 158
6.1 套用場合與防雷要求 158
6.1.1 室內燈具的防雷 159
6.1.2 室外燈具的防雷 160
6.1.3 實際套用場合的雷擊浪涌強度 161
6.2 整體電氣結構、機械結構與雷擊浪涌電流 163
6.3 防雷器件的選型及使用 166
6.3.1 雷擊浪涌吸收器件 166
6.3.2 放電間隙 167
6.3.3 氣體放電管 167
6.3.4 壓敏電阻選型 168
6.3.5 智慧型型壓敏電阻 172
6.4 雷擊浪涌實際案例 174
6.5 小結 177
第7章 電磁兼容（EMC）問題的診斷和調試技巧 179
7.1 產品開發周期的主要瓶頸——電磁干擾（EMI） 179
7.2 不同頻率段下的EMI診斷和解決措施 180
7.3 時頻穿越法解決EMI問題 184
7.3.1 近場探頭的特性及其使用方法 185
7.3.2 案例1：時頻穿越法快速解決EMI問題 190
7.3.3 案例2：25W隔離型LED驅動器 197
7.4 遞進應力的雷擊浪涌測試方法 203
7.4.1 法規要求的確認 205
7.4.2 測試準備 205
7.4.3 測試設備的確認 205
7.4.4 遞增雷擊浪涌應力測試 207
7.4.5 確認原因 208
7.4.6 解決措施 210
7.4.7 餘量驗證 211
7.5 小結 212
參考文獻 214
