關(guān)于USB供電照明設(shè)備傳導(dǎo)騷擾測試的探究

陳瀅歡，賴明宇，敖丹，吳健偉

（威凱檢測技術(shù)有限公司，廣州 510663）

引言

現(xiàn)今，國內(nèi)人們工作生活涉及的燈具照明產(chǎn)品種類越來越多，電子化程度越來越高，如氛圍燈顏色變換、音響功能、無線充電、USB輸出供電等。隨之而來的是，電磁污染源越密集、污染可能性越大。USB供電照明設(shè)備（銷售時未帶適配器）作為人們常用的家用產(chǎn)品，也是日常生活中主要的電磁污染源，檢測以確保其射頻騷擾在可接受范圍內(nèi)顯得尤為重要。

然而，國內(nèi)企業(yè)在CCC產(chǎn)品認(rèn)證中，經(jīng)常遇到USB供電照明設(shè)備測試方法適用性的困惑。國家認(rèn)監(jiān)委TC05技術(shù)專家組在2018年3月29日發(fā)布的技術(shù)決議里提到：“燈具不帶電源適配器、以USB接口作為燈具的電源連接方式，此類可移式通用燈具目前屬于非標(biāo)產(chǎn)品，不適用現(xiàn)有的CCC認(rèn)證依據(jù)的燈具國家標(biāo)準(zhǔn)，不屬于CCC認(rèn)證目錄范圍內(nèi)的產(chǎn)品”。

近年來，國家推出了一系列認(rèn)證改革措施，逐步放開產(chǎn)品認(rèn)證門檻，加強市場監(jiān)督抽查管理。這意味著更多的檢測機構(gòu)將加入到產(chǎn)品認(rèn)證工作中去。在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對USB供電照明設(shè)備（銷售時未帶適配器）傳導(dǎo)騷擾不明確的情況下，不同機構(gòu)技術(shù)人員對標(biāo)準(zhǔn)理解不同，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的測試方法亦不盡相同，導(dǎo)致企業(yè)的同一個產(chǎn)品遇到不同的測試方法評定，引起不必要的經(jīng)濟糾紛。

在未能進行CCC認(rèn)證或電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)為企業(yè)可選要求的情況下，沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)條款考核其電磁兼容性能水平，那么USB供電照明設(shè)備（銷售時未帶適配器）的傳導(dǎo)騷擾應(yīng)如何保證在可接受范圍內(nèi)？本文筆者對此問題進行了探究。

1 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的綜述

針對不同檢測機構(gòu)、企業(yè)對USB供電照明設(shè)備（銷售時未帶適配器）應(yīng)適用何標(biāo)準(zhǔn)、怎樣理解運用標(biāo)準(zhǔn)等問題產(chǎn)生分歧的情況，筆者首先對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行了如下的梳理與綜述。

1.1 GB 17799.3-2012/IEC 61000-6-3:2011

現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 17799.3-2012主要是針對居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射，對于本地直流電網(wǎng)以及連接電纜超過30米的遠(yuǎn)程電池供電直流產(chǎn)品有傳導(dǎo)發(fā)射的要求（見圖 1 ）。其中，測量布置和測量方法見IEC/CISPR 16-2-1:2008的條款7，但對直流測試的具體布置仍未明確規(guī)定。IEC/CISPR 16-2-1:2008更多關(guān)注的是直流電網(wǎng)以及電源線纜過長引起的發(fā)射，與USB供電照明設(shè)備有一定差異。USB供電照明設(shè)備線纜一般不超過3 m，實際應(yīng)用中普遍與交流-直流適配器或者具有USB輸出接口功能模塊的產(chǎn)品配合使用。

圖1 國家標(biāo)準(zhǔn)GB 17799.3-2012的表3內(nèi)容

1.2 GB/T 17743-2017/CISPR 15:2015

現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17743-2017主要是針對電氣照明和類似設(shè)備的無線電騷擾特性的限值和測量方法，USB供電照明設(shè)備屬于GB/T 17743-2017的范圍。當(dāng)此類設(shè)備銷售時帶適配器，其傳導(dǎo)騷擾適用表 2a電源端子騷擾電壓的限值。當(dāng)此類設(shè)備銷售時未帶適配器，其傳導(dǎo)騷擾不應(yīng)適用GB/T 17743-2017表2a電源端子騷擾電壓的限值；USB接口不屬于表2c所示的控制端口，是否屬于表2b所示的負(fù)載端子亦存在疑問。

1.3 CISPR 15:2018

現(xiàn)行國際標(biāo)準(zhǔn)CISPR 15:2018已展示接口類型劃分及其限值選擇的流程（如圖2）。USB供電照明設(shè)備可參照其進行判斷，但CISPR 15:2018仍未規(guī)定傳導(dǎo)測試的具體布置。

2 主動參與國際標(biāo)準(zhǔn)的探究

2.1 國內(nèi)標(biāo)委的意見征求

F分會秘書處基于威凱檢測技術(shù)有限公司的建議，經(jīng)研究初步形成技術(shù)決議后，于2019年4月份發(fā)出《關(guān)于征求使用 USB 進行充電的照明設(shè)備執(zhí)行GB/T 17743-2017中傳導(dǎo)騷擾測試問題技術(shù)決議表決意見的函》。決議內(nèi)容：“使用USB進行充電的照明設(shè)備，且不配適配器的情況下，其騷擾電壓適用 GB/T 17743-2017中 4.3.2負(fù)載端子的限值”。此外，附加的相關(guān)技術(shù)理解僅供參考表1 ）。征集結(jié)果顯示：支持、反對意見各占50 %，說明不少技術(shù)內(nèi)容尚未解決、仍須研究，須繼續(xù)評估具體的測試方法。

2.2 國際年會的溝通交流

在國內(nèi)標(biāo)委進行意見征求后，筆者根據(jù)表1的內(nèi)容與國際工作組進行了USB 供電LED臺燈接口判斷、限值運用、測試布置的溝通。國際工作組認(rèn)為此案例具有價值，并納入了2019年上海CISPR/F/WG2工作組會議討論的支持文件中（如圖 4）。

然而，在CISPR/F上海年會與會前的準(zhǔn)備中，F(xiàn)分會秘書處對該國際支持文件組織了討論，筆者認(rèn)為該支持文件并未提供明確的傳導(dǎo)測試布置圖，布置圖尚有不清晰之處。為保持一致性、可重現(xiàn)性，避免不同理解造成測試方法的差異，筆者草擬了USB供電臺燈測試布置圖的中國提案（如圖 5）。

圖2 CISPR 15:2018中關(guān)于接口判斷（Figure 3）與限值選擇（Figure 4）的流程圖

表1 附加的相關(guān)技術(shù)理解

圖3 USB充電LED臺式燈具樣品

圖4 上海CISPR/F/WG2工作組會議的支持文件

在2019年10月25日 的 上 海CISPR/F/WG2工作組會議上，中國代表對提案的傳導(dǎo)驗證實驗數(shù)據(jù)及測試布置圖進行了闡述，認(rèn)為：經(jīng)過實驗驗證（見圖 6），USB供電臺燈應(yīng)先經(jīng)過AMN再連接電源以保持可接受的低底噪，同時應(yīng)使用電壓探頭法或電流探頭法對作為本地有線端口的USB接口進行測試。經(jīng)討論，國際工作組一致同意，有必要為該類產(chǎn)品案例增加詳細(xì)布置，并將安排在IEC官網(wǎng)上的支持文件部分（如圖 7）。

2.3 國內(nèi)年會的決議

2019年12月5、6日，F(xiàn)分 會2019年 度工作組會議在海南博鰲舉行。其中，對標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)技術(shù)問題的決議中，再次明確了USB供電臺燈傳導(dǎo)測試限值應(yīng)用和測試方法選擇C如圖 8），并等待國際對測試布置圖的確認(rèn)。

2.4 國際工作組會議的線上討論

經(jīng)各國溝通一致，CISPR/F/WG2中期會議于2020年3月17日在線上進行。會前，CISPR/F/WG2召集人將CISPR 15 ed.9 A1草稿發(fā)至工作組專家提前審閱。其中，關(guān)于USB供電臺燈的中國提案被修改并配上注釋后，囊括進了CISPR 15 ed.9 A1草稿中（如圖 9）。

然而，在CISPR/F/WG2與會前的準(zhǔn)備中，F(xiàn)分會秘書處對標(biāo)準(zhǔn)草稿組織了討論，筆者認(rèn)為該布置圖存在以下問題：

1）所測端口USB接口應(yīng)為本地有線端口，而草稿布置圖所測端口為電源端口；

2）測量方法應(yīng)為電流探頭法（該標(biāo)準(zhǔn)草稿已根據(jù)2019年上海會議討論刪除本地有線端口的電壓探頭法），但標(biāo)準(zhǔn)草稿布置圖中未有體現(xiàn)；

3）適配器應(yīng)直接與電源相接，而不是經(jīng)過AMN后與電源相連。

圖5 USB供電臺燈測試布置圖的中國提案

圖6 底噪驗證實驗

基于此，筆者通過F分會秘書處為線上會議又一次提交中國的修改提案，提供了兩種布置選擇：一種為考慮國際工作組布置內(nèi)容的綜合圖，可以純阻替代EUT來驗證來確保低底噪；一種仍舊是USB接口通過AMN以確保低底噪的中國上海提案布置圖（如圖 10）。

圖7 上海CISPR/F/WG2工作組會議紀(jì)要

CISPR/F/WG2工作組認(rèn)為，測試時只要使用合格的適配器以保證低底噪，USB接口可配合合格的適配器后通過AMN接入電源。因此，國際工作組最終選擇結(jié)合圖，將其納入CISPR 15 ed.9 A1后續(xù)的修改草稿中（如圖11）。

圖8 F分會2019年會會議紀(jì)要

圖9 CISPR 15 ed.9 A1草稿中USB供電臺燈的測試布置

3 結(jié)論

在國內(nèi)燈具產(chǎn)品多樣化、電子化的實際背景下， USB供電照明設(shè)備（銷售時未帶適配器）傳導(dǎo)騷擾限值如何選擇、測試具體如何布置？現(xiàn)行國內(nèi)或國際標(biāo)準(zhǔn)對此暫無明確規(guī)定，不同檢測機構(gòu)的測試方法不一致，或給企業(yè)帶來不必要的糾紛。筆者密切關(guān)注國內(nèi)的照明產(chǎn)品動態(tài)，通過F分會秘書處這個平臺，與IEC/CISPR/F/WG2工作組進行了反復(fù)溝通、內(nèi)容修改，在充分表達(dá)中國意見的前提下，積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)制修訂，明確了USB供電照明設(shè)備的適用限值，并為國際標(biāo)準(zhǔn)提供以中國提案為主體、融合國際建議的測試布置圖，同時為CISPR/F支持文件豐富具體案例。具體過程如圖12。

圖10 USB供電臺燈測試布置圖的中國后續(xù)提案

圖11 2020年3月17日CISPR/F/WG2中期會議紀(jì)要

圖12 測試探討的具體過程

4 討論

現(xiàn)階段，IEC/CISPR/F/WG2工作組接受的測試布置中，假定USB供電照明設(shè)備在測試中通過合格的適配器以確保低底噪。然而，適配器合格并不意味著其配合USB供電照明設(shè)備一同使用時測試結(jié)果亦合格。

此外，不久的將來，隨著市場需求的變化、技術(shù)研究的發(fā)展，USB供電照明設(shè)備不再僅僅是一個照明光源，更可能集成大量電子元件以實現(xiàn)不同的功能。因此，不僅有必要性對USB供電照明設(shè)備的測試進行管控，更需要繼續(xù)跟蹤國際標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)，并通過參與標(biāo)準(zhǔn)制修訂來與時俱進地探索、修正。