0前言全球的电网电压和工作频率因地区不同也有所差异，如我国的电网为220V/50Hz ，欧盟国家的电网主要为230V/50Hz ，美国的电网的种类就比较繁多，主要为120V/60Hz ，240V/60Hz 和277V/60Hz 。
并且这三大主要市场的电磁兼容与谐波的标准差异也很大，我国和欧盟的电磁兼容和谐波的标准主要采用CISPR15和IEC 61000-3-2的要求，北美地区的电磁兼容和谐波主要采用FCC Part15和ANSI C82.77的要求，这些标准所要求的限值是不同的。
所以如何平衡不同地区的电网差异和电磁兼容与谐波的标准差异，并且设计出能同时兼容这些差异的LED 光源电子驱动器，将成为该产品能否全球市场准入的关键之一。
1EMC 滤波线路的设计1.1电磁兼容的定义电磁兼容一词，源于英语Electromagnetic Compatibility （EMC ），它用以衡量各种电力电子设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
它分为传导干扰和辐射干扰两种。
1.2供电网中电磁干扰的来源如今的电子、电气产品种类非常的繁多，处于同一供电网中的各类电气设备，通过电或磁的联系彼此紧密相连。
由于电子、电气产品在产生电磁干扰的同时也被其它电子产品所产生的电磁干扰所干扰，所以在实际应用过程中的各类电子电气用品的电磁干扰和相互不兼容的问题也日益突出。
供电网中的电磁干扰来源的两个主要途径是：1）来源于供电网自身。
如今接入供电网中工作的大部分电子、电气设备主要都工作在高频状态。
设备内部的半导体器件在高频开关状态所产生的高频电流会产生高频磁场，同时高频磁场又会产生高频的电流场，在这种高频电磁和磁电的转换过程中就产生了电磁干扰。
2）来源于自然界。
如来自太阳系的太阳黑子不仅导致地球表面的磁暴，还有如来自大气层的雷电，它所产生的巨大放电电流无论是沿建筑物钢结构、避雷线流入大地或是在大地中的电流都会在附近导线上感应出能量很强的浪涌，从而形成电磁干扰。
1.3LED 光源电子驱动器自身电磁干扰来源LED 光源电子驱动器自身电磁干扰主要来自于以下几个部分部分：1）有源功率因数校正线路。
该线路中的电流是工作在几十千赫兹的高频三角波，这些高频三角波的中的高频谐波含量相当的丰富，电磁干扰的能量非常大。
2）工作于半桥线路中的场效应管。
半桥线路中的场效应管在开关工程中存在很高的di/dt 和dv/dt ，且工作频率很高，通过元器件和线路板走线上的寄生电感而产生很高的瞬态电压和电流并引起高频震荡。
这种瞬态电磁干扰能量随着流过开关管电流的增大而增大。
3）工作于LLC 后级整流线路中的二极管。
在该整流二极管上的电压和流过其的电流，在快速导通和关断的瞬态过程中，di/dt 很大，也会产生很强的电磁干扰能量。
1.4降低电磁干扰的方式降低电磁干扰的方式主要有以下几种：1）降低di/dt 的能量2）采用EMI 滤波器3）良好的线路结构设计和布局4）良好的外壳接地以上几种虽然是降低电磁干扰比较好的方式，但最终电磁兼容设计的好坏，必须以测试来验证。
就如美国肯塔基大学的Dr.Paul 所说的那样：“在判定最后结果方面，也许没有任何其他学科像电磁兼容那样更依赖于测量。
”1.5电磁干扰的限值全球市场关于电磁兼容的标准规范主要有两大分支：一条分支是以国际电工委员会IEC 颁布的Cispr 的标准，另一条分支是以美国联邦通信委员会颁布的FCC 标准。
对于LED 光源电子驱动器来说，所对应的国际电工委员会IEC 的Cispr 标准和美国联邦通信委员会的FCC 标准的标准条款分别是Cispr15和FCC Part15。
如需设计一款针对全球市场准入的LED 光源电子驱动器，则该产品的电磁兼容设计必须同时参考这两份标准条款，分析并了解到这两份电磁兼容标准的差异，使最终设计出的成品能同时符合这两本标准规范的限值。
下面列出的图表具体给出了国际电工委员会IEC 和美国联邦通信委员会FCC 所颁布的电磁兼容的具体限值。
从这些图表可以看出国际电工委员IEC 所颁布的Cipr15的电磁兼容标准规范相比于美国联邦通信委员会所颁布的FCC Part15的电磁兼容标准规范较为严苛。
全球市场准入的ＬＥＤ驱动器中ＥＭＣ和ＰＦＣ的线路设计张晔峰（上海交通大学，中国上海200240）【摘要】本文分析了全球主流的两大标准体系对于电磁兼容和谐波的要求和差异，并着重讨论了一种用于LED 驱动器中的电磁兼容和谐波线路的设计方案，使LED 驱动器在采用该方案后能符合该两大主流标准体系，能全球市场准入。
【关键词】电磁兼容；谐波；功率因数校正；国际电工委员会；美国联邦通信委员会表1国际电工委员会IEC 颁布的Cispr15电磁兼容的传导限值Tab.1Conductive Interference Limit of Cispr15,Published byIEC图1国际电工委员会IEC 颁布的Cispr15电磁兼容的传导限值Fig.1Conductive Interference Limit of Cispr15,Published by IEC表2国际电工委员会IEC 颁布的Cispr15电磁兼容的辐射限值Tab.2Radiative Interference Limit of Cispr15,Published byIEC表3美国联邦通信委员会FCC颁布的Part15电磁兼容的传导限值Tab.3Conductive Interference Limit of Part15,Published by FCC2功率因数校正线路的设计2.1功率因数校正的原理与意义功率因数是表征在交流电力系统中，负载上消耗的有功功率（P）与视在功率（S）的比值，是一个0到1之间的无量纲值。
通常以PF（Power Factor）来表示，如下面公式（1）所示：PF=PS（1）如果负载为纯阻性，则PF值为1。
但绝大多数负载（电力电子设备），包括LED光源电子驱动器并不是纯阻性的，由于产品内部电感、电容器件的存在，使线路中含有了容抗和感抗，而导致输入的电压与电流的相位不再同步，形成了相位差。
另一方面，这些电感、电容器件的存在，在LED光源电子驱动器内部高频开关器件工作时，产生了丰富的高次电流谐波。
在相位差和高频谐波这两者共同作用下，导致了LED光源电子驱动器的功率因数小于1。
功率因数（PF）与相位差(φ)和电流谐波（THD）的关系可以用以下公式（2）表示：PF=COSφ1+THD2姨（2）所以从上述公式所示可以看出，功率因数校正PFC（Power Factor Correction）的原理就是将畸变的输入电流波形校正成正弦波形，并使输入电流波形与输入电压波形同相位，从而使功率因数接近于1。
2.2功率因数校正的方式功率因数的校正方式可分为无源功率因数校正（Passive PFC）和有源功率因数校正（Active PFC）。
常见的无源功率因数校正方式主要有如下几种：1）简单电感电容功率因数校正器，如图5所示。
2）逐流滤波功率因数校正器，如图6所示。
图5简单电感电容功率因数校正器Fig.5Simple L-C PFC Circuit图6逐流滤波功率因数校正器Fig.6Current Following PFC Circuit这些无源功率因数校正线路的优点是线路简单，成本低，但缺点是这种低成本的无源功率因数校正电路的输入电压范围很窄，只能单电压输入，输出直流电压纹波又比较大，质量较差，而且总谐波失真含量（THD）约30％左右，所以电流谐波含量并不能完全达到IEC和北美谐波标准（表5）所要求的低畸变要求，这对于全球市场准入的LED光源电子驱动器的设计来说并不是很适合。
而有源功率因数校正线路虽然较无源功率因数校正线路线路复杂，且导致线路可靠性降低，成本提高，但输入电压的范围有大幅提升，线路参数设计得当可使输入电压范围扩展到120V至277V，几乎覆盖了全球各个国家的电力电网。
另一方面，采用有源功率因数校正线路的总谐波失真含量（THD）可控制在10%左右。
所以选择有源功率因数校正线路是设计全球市场准入的LED光源电子驱动器的关键因数之一。
2.3有源功率因数校正线路的设计功率因数校正器通常都采用升压变换器线路，如图8所示。
按通过升压电感电流是否连续来分，可以划分为连续导通模式CCM（Continuous Conduction Mode）、不连续导通模式DCM（DiscontinuousConduction Mode）及介于CCM与DCM之间的临界或过渡导通模式图2国际电工委员会IEC颁布的Cispr15电磁兼容的辐射限值Fig.2Radiative Interference Limit of Cispr15,Published by IEC图3美国联邦通信委员会FCC颁布的Part15电磁兼容的传导限值Fig.3Conductive Interference Limit of Part15,Published by FCC表4美国联邦通信委员会FCC颁布的Part15电磁兼容的辐射限值Tab.4Radiative Interference Limit of Part15,Published by FCC图4美国联邦通信委员会FCC颁布的Part15电磁兼容的辐射限值Fig.4Radiative Interference Limit of Part15,Published by FCCCRM （Critical-conduction Mode ）的三种类型。
但是不论是哪一种类型的功率因数校正升压变换器，其校正器输出的直流电压都必须高于输入交流电压的峰值。
100V 至277V 基本覆盖了全球的各个国家区域的电网结构，按电网输入交流电压的最高值277V 计算，功率因数校正器输出的直流电压至少需要392V(277V*1.414)，所以功率因数校正后输出的直流电压基本都要设置在400V 的电平以上。
图7升压变换器线路Fig.7Boost Circuit图8L6562内部结构图Fig.8Internal Block Diagram of L6562连续导通模式适用于大功率的产品设计，但是在连续导通模式的工作状态中，功率管在开关状态下不能达到零电流开关，故开关损耗比在不连续导通模式和临界导通模式的开关损耗大。
断续导通模式适用于小功率场合，但是流过升压电感的峰值电流比较大，电感的磁芯和线圈的要求比另两种工作模式的要求高。
临界导通模式介于两者之间，效率也易达到最佳设计，电感的设计也比较合理，而且市场早已设计出针对临界导通模式的功率因数校正线路的芯片，如今市场上该种类芯片也很丰富，本文将采用意法半导体公司推出的L6562芯片来设计LED 电子驱动器的功率因数校正线路，以使该款产品能符合全球市场准入的电磁兼容、功率因数和谐波的要求。