Tìm hiểu về EMC-tương thích điện từ

[dinhthuong80]

Đang vui vì hân hạnh được hỗ trợ một anh ở HN nâng cấp bộ nguồn FB 120-240Vac to 24Vdc/50W để pass EMC test tại QUATEST.

Mình rất vui vì bài viết chia sẻ về EMC đã ít nhiều hữu ích. Và cũng rất vui vì biết rằng, hàng made in Vietnam lại chất lượng như vậy: dây nguồn vỏ mềm, lõi đồng đủ to và tốt, hiệu suất từ 88-90%.

Đay là vài hình ảnh:

[dinhthuong80]

Bữa gặp trường hợp driver led không tương thích điện từ EMC nó gây nhiễu...cơ học-tiếng ồn nữa chhứ không chỉ về điện từ! Thắp đèn led 150W đó bằng nguồn sin chuẩn thì ok như con dê, không có âm thanh gì, đến khi cắm vào nguồn lưới thì nó ee oo như bầy ong.
Thử hỏi, ở một phòng cần yên tĩnh như phòng thu chẳng hạn mà dùng nhiều bộ đèn not EMC như thế, nó cộng hưởng âm thanh sẽ ra làm sao. Rất đơn giản, cho nó một mạch lọc EMI tốt sẽ hết hoặc đỡ hơn nhiều.

PS: nguyên nhân là BAX bị lỏng, hoặc dù đổ keo chắc nhưng khi bị các hài bậc cao thâm nhập, nó sẽ kêu.

[Thangbpvn]

Cảm ơn bài viết chi tiết bác dinhthuong80 nhé, rất hay ạ.

[dinhthuong80]

Như đã mô tả cơ bản về tương thích điện từ - EMC và ý nghĩa của nó, sau đây mình xin chia sẻ về tác dụng thực tế để các bạn thấy rõ hơn nhé.

Dưới đây là hình ảnh đồ thị dạng sóng dòng điện đi qua 2 đèn led tube 20W có Pf 0.5.

Hình phía trên là mạch driver chỉ có cầu diode và tụ hóa lọc nguồn. Ta thấy rằng, dòng điện đi vào ( tức đi qua tụ hóa) ngoài dòng chính 50Hz còn có dòng cao tần khiến cho dạng sóng thay vì là tam giác gần vuông như hình dưới, lại có dạng cạnh huyền như lưỡi cưa. Chính dòng cao tần đó đã làm nóng, lão hóa, giảm tuổi thọ tụ hóa, kết quả là lô hàng đó mới thắp sáng được hơn 1 năm đã bị hư/ chớp do phù tụ hóa ( thay tụ khác sẽ bình thường).

Ở hình dưới, nguồn AC phải đi qua một điện cảm rồi mới vào cầu diode rồi nạp tụ. Điện cảm này đã ngăn các hài cao tần đi vào tụ, cũng như ngăn hài cao tần do chính driver phát ra đi vào lưới. Do vậy, tụ hóa sẽ bền hơn, đèn thắp sáng được lâu hơn, sẽ không bị hư vì phù tụ hóa mà ta cứ nghĩ rằng do chất lượng tụ không tốt.

Vậy, với các đèn led dân dụng ở nhà, bạn có thể kiểm tra xem nó có tương thích điện từ không, nếu không, chỉ cần nối tiếp thêm một điện cảm hợp lí vào là chắc chắc sẽ sử dụng được lâu bền hơn.
Nếu bạn gặp vấn đề hay hư tụ hạ dòng/hạn áp trong bộ tắt mở từ xa thì cũng có thể làm theo cách trên.

Cảm ơn các bạn đã theo dõi chủ đề này. Mời các bạn chia sẻ thêm kiến thức cũng như kinh nghiệm quá báu nhé!

[Thangbpvn]

Cảm ơn bác đã nhắc nhở.

[dinhthuong80]

Hi thật mà bác, bác viết nhiều bài hay ở đây, lâu lâu đọc lại cũng ngẫm thêm chút. Ở DD này nhiều bác giỏi quá, chia sẻ lượng kiến thức và kinh nghiệm không hề nhỏ.
À bác có cách gì, loại thiết bị gì đo độ độ nhiễu của ánh sáng led tới mắt người dùng k? Hồi giờ e k để ý tới nhưng nay có con nhỏ cần quan tâm kỹ hơn, k biết công nghệ hiện đại đã ntn và thay thế toàn bộ bóng sợi đốt bằng led chống cận chưa ạ?

Về ánh sáng đèn Led, nên chuyển qua chủ đề "Đèn LED ??? Có nên dùng không ?" đi bạn

http://www.dientuvietnam.net/forums/...9ng-kh%C3%B4ng

[Thangbpvn]

Hi thật mà bác, bác viết nhiều bài hay ở đây, lâu lâu đọc lại cũng ngẫm thêm chút. Ở DD này nhiều bác giỏi quá, chia sẻ lượng kiến thức và kinh nghiệm không hề nhỏ.
À bác có cách gì, loại thiết bị gì đo độ độ nhiễu của ánh sáng led tới mắt người dùng k? Hồi giờ e k để ý tới nhưng nay có con nhỏ cần quan tâm kỹ hơn, k biết công nghệ hiện đại đã ntn và thay thế toàn bộ bóng sợi đốt bằng led chống cận chưa ạ?

[dinhthuong80]

E nghĩ bác đưa ra cho vài nhà sx led driver sẽ rất hài lòng luôn ý.
bác phân tích chỗ VR1 là hoàn toàn đúng, chắc đây do do sơ xuất khi tk thôi hay sao ấy. Còn lõi, dây của cuộn L1 có vẻ chỉ là vừa đủ mà họ quên đây là driver led.

Cảm ơn bạn quá lời. Tuy nhiên, phải thiết kế như họ vậy mới...hợp lí để sản xuất tiếp, chứ tốt quá, bền quá thì cũng...không tốt!!!

[Thangbpvn]

Theo máy test và kinh nghiệm sơ sài của mình thì, mạch nguồn đó có các lỗi thiết kế sau:

1- Đặt sai vị trí lk bảo vệ VR1: Linh kiện chống sét/chống gai cao áp VDR này phải được đặt ngay sau cầu chì để bảo vệ các lk sau nó nếu có thể (khi điện áp/gai áp cao hơn 560V thì VR1 bắt đầu dẫn và dẫn mạnh, hạn chế dòng/gai nhiễu đi vào EMI, và/hoặc làm đứt cầu chì để bảo vệ các lk sau nó)
2- Cuộn cảm L2 đặt ngay sau dây nguồn AC sẽ phát huy cao khả năng cản trở các hài bậc cao/tần số cao đi vào mạch điện, giúp bảo vệ lk EMI và các lk sau nó.
3- Dây quấn cuộn cảm EMI và L2 hơi nhỏ, nên tăng một cấp nếu có thể (ở đây, chọn dây vừa đúng cho dòng 110mA max/d0.13mm là cực kì hợp lí cho nsx)

Theo đó, ta có sơ đồ chỉnh lại như dưới: cuộn EMI-L1và các lk sau nó được bảo vệ tốt khỏi nhiễu điện từ, gai áp cao bởi L2 và VR1. Cuộn EMI-L1 cũng vẫn giữ đúng công dụng chống nhiễu điện từ, triệt tiêu nhiễu trên áp lưới. Như vậy cuộn L2, VR1, L1 ( và C1, C4) mới thực hiện tốt vai trò chống/triệt nhiễu của mình, giúp mạch nguồn đạt chuẩn tương thích điện từ EMC.

Hi vọng qua đây sẽ giúp ích phần nào cho các bạn khi thiết kế mạch lọc nguồn đầu vào, giúp cho thiết bị của các bạn đạt chuẩn EMC hơn, các lk bền bỉ hơn.

Cảm ơn các bạn đã xem bài viết này. Rất mong thêm nhiều ý kiến đóng góp, phê bình tích tích cực để chúng ta hiểu rõ hơn về EMC, có thêm nhiều sản phẩm đạt chất lượng cao hơn nữa, đóng góp cho ngành điện-điện tử nước nhà.

Bài viết bác quá xuất sắc, rất chi tiết. E nghĩ bác đưa ra cho vài nhà sx led driver sẽ rất hài lòng luôn ý.
bác phân tích chỗ VR1 là hoàn toàn đúng, chắc đây do do sơ xuất khi tk thôi hay sao ấy. Còn lõi, dây của cuộn L1 có vẻ chỉ là vừa đủ mà họ quên đây là driver led.

[dinhthuong80]

1. Đúng, nên dời VDR ra phía trước.

2. C1, L2, C4 tạo thành mạch lọc Pi. Dời L2 lọc sẽ kém hơn.

L2 dời ra trước L1 có thể là như bác nói. Tuy nhiên, theo em nghĩ thì dòng điện cao tần đều bị cản bởi L2 và đi xuyên C1 xuống nguồn.
Thực test thì thấy L2 đứng trước sẽ tốt về mặt EMC hơn, ít bị ảnh hưởng bởi thiết bị không EMC hơn, vì bản thân con tụ sẽ gây nhiễu điện từ khi áp nguồn không sạch, có lẫn tần số cao.

[T.L.M]

1. Đúng, nên dời VDR ra phía trước.

2. C1, L2, C4 tạo thành mạch lọc Pi. Dời L2 lọc sẽ kém hơn.

[dinhthuong80]

Vừa rồi phát hiện, có một loại driver led trên thị trường có lỗi thiết kế gì đó, nên hầu như chỉ hư ở linh kiện EMI (L1): tình trạng là phóng điện, cháy nổ đứt cuộn dây EMI. Theo các bạn, lỗi thiết kế ở đây là gì, có liên quan đến EMC không? Cảm ơn các bạn phân tích giúp đỡ.

Theo máy test và kinh nghiệm sơ sài của mình thì, mạch nguồn đó có các lỗi thiết kế sau:

1- Đặt sai vị trí lk bảo vệ VR1: Linh kiện chống sét/chống gai cao áp VDR này phải được đặt ngay sau cầu chì để bảo vệ các lk sau nó nếu có thể (khi điện áp/gai áp cao hơn 560V thì VR1 bắt đầu dẫn và dẫn mạnh, hạn chế dòng/gai nhiễu đi vào EMI, và/hoặc làm đứt cầu chì để bảo vệ các lk sau nó)
2- Cuộn cảm L2 đặt ngay sau dây nguồn AC sẽ phát huy cao khả năng cản trở các hài bậc cao/tần số cao đi vào mạch điện, giúp bảo vệ lk EMI và các lk sau nó.
3- Dây quấn cuộn cảm EMI và L2 hơi nhỏ, nên tăng một cấp nếu có thể (ở đây, chọn dây vừa đúng cho dòng 110mA max/d0.13mm là cực kì hợp lí cho nsx)

Theo đó, ta có sơ đồ chỉnh lại như dưới: cuộn EMI-L1và các lk sau nó được bảo vệ tốt khỏi nhiễu điện từ, gai áp cao bởi L2 và VR1. Cuộn EMI-L1 cũng vẫn giữ đúng công dụng chống nhiễu điện từ, triệt tiêu nhiễu trên áp lưới. Như vậy cuộn L2, VR1, L1 ( và C1, C4) mới thực hiện tốt vai trò chống/triệt nhiễu của mình, giúp mạch nguồn đạt chuẩn tương thích điện từ EMC.

Hi vọng qua đây sẽ giúp ích phần nào cho các bạn khi thiết kế mạch lọc nguồn đầu vào, giúp cho thiết bị của các bạn đạt chuẩn EMC hơn, các lk bền bỉ hơn.

Cảm ơn các bạn đã xem bài viết này. Rất mong thêm nhiều ý kiến đóng góp, phê bình tích tích cực để chúng ta hiểu rõ hơn về EMC, có thêm nhiều sản phẩm đạt chất lượng cao hơn nữa, đóng góp cho ngành điện-điện tử nước nhà.

[dinhthuong80]

Vừa rồi phát hiện, có một loại driver led trên thị trường có lỗi thiết kế gì đó, nên hầu như chỉ hư ở linh kiện EMI (L1): tình trạng là phóng điện, cháy nổ đứt cuộn dây EMI. Theo các bạn, lỗi thiết kế ở đây là gì, có liên quan đến EMC không? Cảm ơn các bạn phân tích giúp đỡ.

[Thangbpvn]

-Như mình thấy thì dùng các cuộn lọc EMI chống nhiễu điện từ chỉ bảo vệ một phần và ở một số mạch, dù có tốt đến mấy vẫn không thể đạt EMC được nếu không thêm các thành phần L khác, có lẽ vì mỗi lõi EMI chỉ hiệu quả ở một dải f nhất định. Và nó hiệu quả hơn ở mạch công suất cao (vd cùng trị số L thì EMI sẽ nhỏ hơn và tải dòng cao hơn cuộn cảm L)

-Cần chuẩn sin: đương nhiên dùng EMI sẽ tốt hơn, nhất là trong inverter sin đa bậc, như mình test khá nhiều ở luồng puresin 600W.

- Vậy, tổng hợp 2 ý trên chính là trả lời cho câu hỏi thứ 3 của bạn rồi

PS: hình như ở Việt Nam ta, EMC không quan trọng nên khá ít bạn quan tâm nhỉ! Có lẽ chúng ta chỉ cần sản phẩm nào đạt tiêu chí...rẻ, bổ, ngon mà thôi, chứ EMC là một khái niệm xa xỉ vì khó thấy tác dụng tức thời mà lại làm tăng giá thành sản phẩm tức khắc!!!

Hi chuẩn bác ah. Vì hiện đại rồi nên ngta cần chú trọng thêm về các yếu tố vô hình khác, không phải chỉ dừng lại ở việc ăn no ngủ kỹ nữa mà ta câcn quan tâm tới việc sống và làm việc ra sao để đạt hiệu quả.
như yêu cầu EMC là yếu tố chung của Quốc gia, Quốc tế nhưng e rằng vẫn khó để đạt tới mức phát triển được rộng rãi mà có lẽ chỉ những đơn vị tổ chức lớn mới cần, còn về phuinwg diện cá nhân có lẽ hơi khó vì còn phụ thuộc giá thành sp sp vẫn là điều e ngại.
Em cảm ơn bác đã trả lời câu hỏi của em nhé!

[dinhthuong80]

Nếu tương thích EMC tốt hay thiết bị có EMI tốt ạ?
Và nếu thiết bị nào cần độ chuẩn sin của nguồn vào thì liệu dùng EMI có ổn hơn không ạ?
Còn việc yêu cầu các thiết bị chạy cao tần có EMC như bác top nói tì quả ok rồi.
À cho em hỏi thêm chút là tác dụng EMI bác nào tổng hợp các tác dụng lọc của nó và ưu khuyết điểm k ạ.

-Như mình thấy thì dùng các cuộn lọc EMI chống nhiễu điện từ chỉ bảo vệ một phần và ở một số mạch, dù có tốt đến mấy vẫn không thể đạt EMC được nếu không thêm các thành phần L khác, có lẽ vì mỗi lõi EMI chỉ hiệu quả ở một dải f nhất định. Và nó hiệu quả hơn ở mạch công suất cao (vd cùng trị số L thì EMI sẽ nhỏ hơn và tải dòng cao hơn cuộn cảm L)

-Cần chuẩn sin: đương nhiên dùng EMI sẽ tốt hơn, nhất là trong inverter sin đa bậc, như mình test khá nhiều ở luồng puresin 600W.

- Vậy, tổng hợp 2 ý trên chính là trả lời cho câu hỏi thứ 3 của bạn rồi

PS: hình như ở Việt Nam ta, EMC không quan trọng nên khá ít bạn quan tâm nhỉ! Có lẽ chúng ta chỉ cần sản phẩm nào đạt tiêu chí...rẻ, bổ, ngon mà thôi, chứ EMC là một khái niệm xa xỉ vì khó thấy tác dụng tức thời mà lại làm tăng giá thành sản phẩm tức khắc!!!