标准概述
标准全称: EN IEC 61204-3:2018 - 低压开关电源 - 第3部分:电磁兼容性(EMC)
核心目的: 该标准专门规定了低压开关电源(SMPS) 设备的电磁兼容性(EMC) 要求。它旨在确保开关电源在运行时,既能够抵抗外部的电磁干扰而稳定工作,自身产生的电磁干扰也不会影响同一环境中其他设备的正常运行。
法律地位: 作为欧洲标准(EN)和国际电工委员会标准(IEC)的融合版本,它是欧盟《电磁兼容性指令》(2014/30/EU)的协调标准。符合该标准是开关电源产品在欧洲经济区销售时,推定其符合EMC指令要求的关键依据。
重要说明: 此标准是 IEC 61204-3 的欧洲采纳版,两者技术内容完全一致。它需要与 EN IEC 61204-1(低压电源设备 - 第1部分:通用要求和安全要求)等标准结合使用。
核心内容详解
1. 适用范围
该标准适用于提供直流输出的开关模式电源设备,包括:
输入电压: 交流不超过600V 或 直流不超过400V。
输出电压: 不超过200V。
输出功率: 不超过30kW。
应用场景: 旨在用于工业、住宅、商业和轻工业环境中,为电子设备供电。
典型产品示例:
台式机、笔记本电脑的电源适配器
工业控制系统(如PLC)的内部或外部电源模块
LED驱动电源
通信设备电源
实验室用直流稳压电源(开关电源式)
2. 设备分类
标准根据电源的预期使用环境,将其分为两类,这对确定测试的严酷度等级至关重要:
A类设备: 在所有设施中使用的设备,不包括直接连接到为住宅建筑供电的低压供电网络的设备。
典型环境: 工业厂房、科学研究实验室、电信中心等。
特点: 对电磁干扰的发射限值相对宽松,因为工业环境本身电磁噪声较大,且设备距离住宅区较远。
B类设备: 旨在用于住宅环境(如住宅、公寓)和直接连接到为住宅建筑供电的低压供电网络的设施中的设备。
典型环境: 家用电器、个人电脑、办公设备等所使用的电源。
特点: 对电磁干扰的发射限值非常严格,因为必须保护住宅环境(尤其是广播、电视接收)免受干扰。
3. EMC要求(核心内容)
标准的要求分为两大方面:发射和抗扰度。
1. 发射要求 - 控制开关电源产生的干扰
开关电源由于内部高频开关动作,是潜在的强干扰源。标准限制其通过电源线和空间辐射发出的噪声。
传导发射: 测量电源通过其输入电源线反馈到电网的干扰。
频率范围: 150kHz 至 30MHz。
限值: 对A类和B类设备有不同的限值,B类更严格。
辐射发射: 测量电源向周围空间发射的电磁干扰。
频率范围: 30MHz 至 1GHz(根据情况可能扩展到更高频率)。
限值: 同样,A类和B类设备的限值不同。
2. 抗扰度要求 - 确保开关电源在干扰下稳定工作
电源需要能够承受来自外部环境的电磁干扰,而不出现性能下降或故障。
谐波电流发射: 这虽然属于“发射”范畴,但因为它是对电网质量的干扰,所以常被列为一项重要要求。标准引用 IEC 61000-3-2(对于电流≤16A的设备)和 IEC 61000-3-12(对于电流>16A且≤75A的设备)来限制电源对电网造成的谐波污染。
电压波动和闪烁: 限制电源在启动或负载变化时对电网电压造成的波动,避免引起灯光闪烁。引用 IEC 61000-3-3 和 IEC 61000-3-11。
抗扰度测试: 包括但不限于:
静电放电抗扰度
射频电磁场辐射抗扰度
电快速瞬变脉冲群抗扰度
浪涌抗扰度
传导骚扰抗扰度
电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度
工频磁场抗扰度
4. 性能判据
在进行抗扰度测试时,根据电源功能的重要性,定义了性能判据:
判据A: 正常性能。测试期间和之后,电源均能正常工作,输出电压和电流均在规定限值内。
判据B: 暂时性能降低或功能丧失。测试期间性能可能超出限值,但测试结束后能自行恢复正常。不允许损坏或数据丢失。
判据C: 暂时功能丧失,需要操作者干预(如断电重启)才能恢复。
判据D: 因测试导致损坏或数据丢失,功能无法恢复。这是不合格的判据。
对于开关电源,通常要求其在抗扰度测试中满足判据A或判据B。
总结
EN IEC 61204-3:2018 是评估低压开关电源电磁兼容性能的专用产品标准。
核心价值:
对制造商: 为开关电源的EMC设计提供了明确的目标和测试依据,确保产品在全球市场(尤其是欧洲)的合规性。
对用户: 选择符合该标准的电源,意味着你得到了一个“好邻居”(不干扰其他设备)和“坚强的战士”(不受外界干扰影响),从而保证整个电子系统的稳定可靠运行。
关键点:
明确分类: 区分A类和B类设备是正确应用标准的第一步,直接决定了测试限值的宽严。
全面覆盖: 标准同时涵盖了“发射”和“抗扰度”两大方面,要求电源既不能干扰别人,也不能被别人干扰。
引用基础标准: 它大量引用了IEC 61000-4系列和IEC 61000-3系列等基础EMC标准的具体测试方法,使其要求具体且可操作。
总而言之,这个标准是开关电源产品EMC认证的基石,是衡量其能否在复杂电磁环境中可靠、无害工作的关键准则。