什么是谐波？

A:"谐波"一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年
J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。 到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分和关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。
供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1）称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics）或分数谐波。谐波实际上是一种 干扰量，使电网受到“污染”。电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制，其频率范围一般为2≤n≤40。

实用中，很少用到如此理论。

看不懂呢?

对于高压网络的谐波，如何来消除它们的干扰，请楼主帮忙。

楼主你是照本宣科嘛!说点实在的哈!给兄弟伙们提点好见意!

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引言

改革开放的成果使我国居民生活水平逐年提高，电子设备在家庭和商业部门中的应用迅速增加，对电力资源的需求成倍增长，同时供电电源的质量也成为人们普遍关心的事情，随着国家对节能环保的要求逐步提高以及人们对于供电质量的要求也在不断提高。近二十年来广泛使用的开关电源转换技术对于电子设备有效利用电能作出了巨大的贡献，但它也是一个对供电质量产生不利影响的干扰源。开关电源可能向交流电网汲取较大的谐波电流，从而可能在交流供电系统中引起许多不希望的效应。其后果是使接到该交流电网的其它电子产品无法正常工作或交流分量过大，甚至出现故障。这样使供电系统承受超载的中线电流，该电流会引起中线超负荷并影响到对系统负载的电力传输，据供电部门分析居民生活区的跳闸断电故障大部分都是由于谐波电流过大造成的。

事实上，人们已经认识到了这类交流电网现象后果的严重性，这导致全球性的标准化立法机构开始着手更新电气和电子产品的标准要求以及执行条例。欧洲联盟要求遵守隶属于ＥＭＣ条令要求之下的谐波发射标准。在欧洲联盟公报中公布了CE规范中最后一个将付诸实施的文件是EN61000-3-2，EN61000-3-2现在适用于所有家用电器的电源，2001年1月将适用于75～1000W商业级电源，包括小到50W电源的法规可能在2005年1月生效。该标准确定对于可能由电线连接的电器设备引起的谐波电流的限制，这些限制将有助于所有连接在电线上的设备获得更干净的电源，并且降低交流配电系统中的总电能损失。我们国家等效采用IEC1000-3-2颁部了相应的国家标准GB17625.1-1998，上述标准的颁部实施及其对电子和电气设备厂家参与国际市场竞争能力的影响，极大地提高了有关行业对此问题的关心程度。针对现阶段执行这个标准过程中大部分厂家所提出的疑难问题，我们尽力收集国内外相关资讯，对此问题展开深入的探讨，希望对广大家用电器厂家解决此类问题起到积极的作用。

一、谐波电流的影响

引起非线性电流波形的电子设备和装置将对交流供电产生许多有害影响。当将更多的这类装置接入交流供电系统时，可能出现下列问题：

l可能流过不提供有效功率而必须由交流供电系统提供的相当大的电流。

l在三相Ｙ形供电系统中可能流过增大的中性电流，这将引起超过接线和连接器的载流额定值。

l由于谐波电流与供电系统阻抗相互作用引起的严重电压失真，可能使接到相同分支电路上设备不能正常工作。例如，被抑制或削波的峰值电压限制了计算机承受交流电网电压瞬时下跌的能力。

二、谐波电流产生的原因

直到最近几十年，交流电网谐波电流主要是重工业部门所关心的事情，这是因为这类设备是具有相角受控和整流电源器件的电气设备的主要用户。大多数家庭和商业环境仍使用相当简单的电感性和电阻性电子装置或负载，如白炽灯、电动机和加热器。当这些负荷接到交流电网的正弦电压上时，只引起谐波含量很小甚至没有的正弦电流波形（参见图1和2）。

电压

电流




















图1、电阻性负荷



电压

电流




















图2、电感性负荷

现代电子设备，如计算机、打印机、电视和音响设备的迅速增加，使谐波电流问题扩大到家庭和商业环境。这类具有会产生非正弦电流的交流输入电路（参见图3）。通常，输入电路是带有电容器－二极管整流器输入级的开关电源组成。诸如调光器和电子镇流器这类装置也形成非正弦电流，因为它们使用相位控制电路来稳定输入功率。
















图3、非正弦电流负荷

开关电源产生谐波电流的原因

尽管开关电源的体积小、效率高，但使用这一技术的电源却成为在交流电网上产生谐波的干扰源。开关电源一般是有一个电容器－二极管整流器输入级，它由交流输入电压形成高压直流源（参见图4）。然后，直流电压经调制或斩波，以向负荷提供稳定电压。在第一次加上交流电压时，电容器被较大的浪涌电流充电，这一过程一直进行到电容器充电到整流电压的峰值为止。一旦浪涌电流消失，二极管便控制交流电流导通，且只有在交流电压大于电容器电压时才对电容器充电。当交流电压低于电容器电压时，交流电流的流动便被二极管阻断（参见图5）。

开关调整

负载
















图4、开关电源电路














图5、电容器电压、整流电压和电流波形

在交流电压波形最高点上相对于供电电压较小的导电角对电容器充电将引起交流电流以连续的窄电流脉冲形式流过输入回路。这样就形成谐波含量很大的非线性交流供电电流。这种电流波形由为基波频率成整数倍的奇次谐波组成（参见图6）。















图6、奇次谐波电流的迭加

基波电流与奇次谐波的幅度在基波的90度和270度上相加，形成电流脉冲波形。若基频是50Hz，则3次谐波频率是150Hz。5次谐波频率是250Hz并以此类推。这类电流波形具有IEC1000-3-2-1995和GB17625.1-1998称作“特殊波形”的D类设备的特征。

三、谐波电流标准要求综述

我们国家的谐波电流标准是1999年12月1日实施的GB17625.1-1998《低压电器及电子设备发出的谐波电流限值（设备每相输入电流≤16A）。本标准等效采用IEC1000-3-2-1995，它规定了由接至公共低压供电系统上的设备所形成的谐波电流极限值范围。规定了极限范围适用于额定电压为220V（单相）和380V（三相）的50Hz 供电系统，以及额定电流在16A以内的所有电气和电子设备，另外本标准所规定的要求和限值也适用于频率为60Hz，电压为230V/400V、240V/415V供出口等用途的设备，它所控制的谐波是2次到40次谐波，也就是频率范围从100 Hz到2KHz。另外标准中还规定测量出19次以上谐波的波谱概览，如果这个概览表明：随着谐波次数的增加，波谱的包络线单调地下降，那么可以把谐波测量的最大次数限制到19次，这样所控制的谐波频率范围最少是从100 Hz到950Hz。理解这一点非常有意义，我们有些厂家在做这个测试项目的整改时，试图用增加电源滤波器、加大滤波电容或加磁环等简单的办法来解决。了解到这一点我们就会知道，这样做是徒劳无功的，这样低的频率要滤波是很困难的。

GB17625.1-1998标准中规定了对电气和电子设备的谐波电流发射进行测试的测量设备要求、交流电源要求和极限要求。同时还给出在标准中所使用术语的定义，附录C中描述了一些特殊类型设备的测试条件。为了建立相类似的谐波电流辐射的极限范围，本标准把所有被测设备分为A、B、C、D四个类别，并且给出了一个设备分类流程图，大部分的谐波电流测量仪器都可以根据这个流程图自动地对被测设备进行分类并自动地根据相应类别的限值判定测量结果的合格或是不合格。标准的附录A和附录B都是对测量仪器的要求，对我们生产厂家没有什么意义。

深入的研究标准对我们准确的找到解决办法至关重要，我想我们很多人对标准的理解还有些误会，在这里有必要作一些探讨。

１）容易产生误解的标准名称

由本标准的名称和一些标准解释文件的描述看来，把谐波电流看成一种电磁骚扰，它由不符合标准规范的电气和电子设备产生向外发射或辐射，然后注入到供电系统造成公共危害。这样生产厂家很容易理解为和GB13837-1997的注入电源的骚扰电压差不多，理所当然地想到用增加滤波和磁环的方法去抑制和阻挡它向外发射或辐射，结果误入歧途。前面我们已经讨论了电流谐波的频率范围主要是从100 Hz到950Hz，且不去理会这样低的频率是如何向外发射或辐射的，真实的情况又是什么样的呢？前面我们已经讨论了电流谐波产生的原因是用电设备的非线性负荷抽取供电系统上非正弦电流，通过傅氏变换分析这个非正弦电流含有50Hz基波电流的高次谐波。因此这类设备对供电系统造成危害的真正原因不是它产生谐波注入到电网，而是它从电网抽取谐波，它有选择的使用了电能，使得与它相连的供电系统上的电压产生严重失真（变成非正弦电压而含有谐波成分），另外供电系统还不得不提供额外的电能供这种挑剔的用户使用，越来越多这种用户的累积给供电系统造成上面提到的严重危害。供电部门提出这个标准的目的，显然是希望供出的电能完全被用户接受，因此对那种选择性用电的用户加以限制。标准的原文是“The limits for the hqrmonic current emissions caused by low-voltage electrical and electronic equipements(equipment input current ≤16A per phase)”，标准的名称忽略了“caused by”的含义。我认为这句话可以这样来理解，由低压电器及电子设备引起的（与之相连接的公共电网）谐波电流发出的限值。

２）对产品类别的分析

本标准为了覆盖所有的电器产品，把被测设备分为A、B、C、D四个类别，并给出了每个类别的定义，我们都比较关心它这样分类的意义是什么。A类设备对电网的危害最小，B类设备对电网的危害时间最短，C、D类设备对电网的危害比较大、时间比较长，很显然它分类的目的是为了区别对待对电网危害程度不同的设备。对D类设备作了最多的描述和最严格的限制，D类设备并不指明是什么具体的产品，只指明其输入电流有“特殊波形”，这样不管你是什么产品，即使是照明用的只要是输入电流有“特殊波形”也照样划为D类，标准中给出了一个划分D类设备的波形包络，经过计算我们知道，这实际上就是指导通角小于63度的窄脉冲输入电流波形，其实质就是对使用整流和开关电源技术这类对使用电能比较挑剔用户的制约。由于此类标准一直一来都是由供电部门负责制订和解释，制订这个标准的主要动机是使电网变得更为纯洁，以将电网用户之间的相互影响减小到最低限度，可能并没有十分关心和了解对某些行业是否严格过了头。

３）对各类限值的分析

A类设备的限值是对电器产品最基本的要求，对低功率的设备很容易通过。B类设备的限值是A类设备限值的1.5倍，相当于A类设备暂态的的限值。C类设备的限值是功率因数(PF)和它消耗的基波电流的函数，功率因数越低其谐波电流限值越小要求更严格。而D类设备的限值是它消耗的有功功率W的函数，且远小于A类设备的谐波电流限值，下表对D类设备的限值表前几项作了进一步的分析可以清楚的表明这一点。对D类设备更严格的技术要求反映了对这类设备属典型的含有较大的谐波分量的电流波形，相应地要求相关部门与以重视，这样通过限制低功率因数负荷来提高电网的安全和传输效率。

谐波阶次

（N）
每瓦的最大允

许谐波电流

(mA/W)
75W最大允

许谐波电流

(A)
最大谐波

电流允许值

(A)

3
3.4
0.255
2.30

5
1.9
0.142
1.14

7
1.0
0.075
0.77

9
0.5
0.037
0.40

11
0.35
0.026
0.33


还有一点值得注意，标准中提到稳态和暂态谐波电流但并没有做详细的说明，一些标准的解释文件把稳态说成是谐波幅度保持恒定的情况，把暂态说成是谐波幅度在设备工作过程中不断变化的情况。据我推断实际情况可能是这样，大部分测量仪器都将2.5分钟设定为默认的测量周期，稳态是指在任意一个大于2.5分钟的整数倍电源周期对谐波电流取平均，暂态是指在任意一个小于15秒的整数倍电源周期对谐波电流取平均，这样测量和整改都有可操作性。

四、如何才能符合谐波电流标准的要求

通过以上的分析已经很明确，设备制造厂家通常必须采用功率因数校正（Power Factor Correction——PFC）电路才能将非线性负荷以及它们引起的低供电效率的影响减至最小。按照谐波电流标准进行测试，有助于确保功率因数校正电路的良好设计和运行，经验表明PFC只有做到0.9以上才有可能符合谐波电流标准的要求。

１）功率因数的定义

功率因数是设备消耗的有功功率与供电电压的有效值和供电电流的有效值乘积的比。当设备输入电流的波形和电压的波形同为正弦波且同相时，有功功率和视在功率相同，则功率因数＝1。如果设备输入电流的波形失真变成非正弦波，则功率因数将会小于1。

２）功率因数问题

典型地，不采用功率因数校正的单相输入开关电源只能具有0.65～0.7的功率因数，抽取的电流具有很高而又窄的尖峰，导致线电压的严重畸变，以及需要相对于应用PFC设备的电源高出30%电流的交流电线负荷。显然，采用PFC后输入功率因数接近1的电源将获得好处，输入电流的要求大大降低—几乎所有流动的电流都在该电源中工作，输出功率大大增加。

一台典型的应用了PFC电路的设备另一个附加特点是，电源可以在一个较大的交流线电压输入范围内工作，典型值是85～264V。这意味着一个电源可以应用于世界各地而不必作复杂的电压范围调整，也不必为某一产品提出特殊配置的要求。

一个应用了PFC的设备会遵从建议的规范最大限度地减少EMI/RFI避免对电线上其它电子设备的冲击。而且，它还可以通过使用标准电源插座来缩短安装时间，而且不用担心要设置特殊的电线电压。这些产品将更可靠，效率更高，更易使用和设置。显然，国际规范正使电源更有利于生产并且带来更好的性能。

３）功率因数校正的方法

功率因数校正一般分为两种类型，暨主动式和被动式功率因数校正。一般来说，75W以下采用被动或单级主动PFC较好，75到200W选择单级主动方式，而200W以上采用两级主动则最佳。

被动PFC使用电感器、电容器和其他无源元件组成低通和带通滤波器（图11），是低功率、价格敏感电源的理想之选。被动方式可靠、便宜且高效，但与主动PFC方式相比则又重又大，而后者则由于出色的性能赢得越来越多的青睐。

直流

输出


















图7被动PFC电路

使电源遵从这一标准的最有效的方法，是在设备的交流输入部分中采用有源功率因数校正电路（简称主动PFC）。这个电路实际上是与主电源串联的另一个电源变换器。它强迫电源紧密跟随正弦型线电压获取电流。这样做的结果是输入功率因数十分接近1，好象是一个理想的阻性负载（如灯泡），所以几乎所有的电流都完全从电线的基频取得，并且与线电压完全相同。

主动PFC既可通过双级也可通过单级技术来实现。单级PFC（见图12）现在看来在150W以下非常有效，并在85～265Vac整个范围内都能工作。不幸的是，大多数现有的单级PFC技术需要高成本、高电压的元件。这些技术大部分都过于昂贵、过于复杂，或影响到整体可靠性。

PFC

驱动

直流

输出






















图8单级主动PFC原理图

对于单级PFC，输出和输入电容的电压都必须得到控制，这就意味着从一个单独的开关产生能量为电容充电到足够高的水平并保持在这个水平，这样谐波就会低于国际标准。需要某种调节措施使输出电压在负载下降、输入电压上升时不至过高。

双级PFC可以解决这一问题，它用单独的控制回路为功率因数和输出提供升压。 大多数双级技术都采用一个串联电流成形器，强制输入电流成为正弦波形。虽然这一技术可获得很好的功率因数校正，但控制和供电两个回路的使用增加了系统成本和复杂程度。还有，升压电路必须设计成串联，这就要求电源要应付整个负载。



负载

















图9双级主动PFC原理图

另外有一种已经在高功率三相系统中使用了多年的谐波电流补偿技术，现在正在偿试使用在低功率设备中称为主动滤波。主动功率滤波是一种不同的双级转换技术，它采用谐波注入来获得PFC。对于主动PFC，因为升压电路和单级转换器与交流线路串联，所以它们必须处理所有功率。主动功率滤波则不然，它是与线路并联（见图2）。通过测量线路上的谐波失真，它注入电流以消除电抗性负载。主动功率滤波器与系统的前端并联，并直接用交流线路驱动所有负载。串联PFC校正器要做得足够处理所有组合负载，并联PFC技术与串联校正器相比除了具有更好的固有可靠性之外，它要求的功率也更小。

这种主动滤波技术，对解决功率较大的设备如变频空调的谐波电流问题非常有潜力，也可能发展成为一个多设备共用的能够解决谐波电流问题的稳压源。对一个单独的开关电源来说，使用效率相当低（单个200W功率电源约85%）。但在多电源和多负载的情形下，主动功率滤波变得十分诱人，所有电流都合在一起，现在需要注入一个较小百分比的电流。在三或四个不同负载共存的情况下，谐波校正电源的效率是96%至97%，结果节约效果显著并完全符合EN61000-3-2。

目前执行这个标准最难通过的是D类设备，最典型的设备是彩色电视机，原因是在电源设计时没有考虑功率因数问题。彩电行业是价格较为敏感的领域，或许是考虑到成本因素，许多设计者目前还没有决定采用PFC，他们认为，从经济角度考虑，短暂的产品寿命是不采用符合IEC1000-3-2标准电源的主要理由，除非到了非用不可的那一天，大部分厂家还在等待观望，希望国家能够推迟执行或者给某个行业一点特殊政策。但是，我们应该通过自己的努力去研究和解决这个问题，也希望广大生产厂家与我们合作，本研究中心已经针对此问题开展了一些研究工作，希望能对广大D类设备生产厂家解决电磁兼容问题，顺利通过电磁兼容标准测试起到积极的推动作用。

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（一）谐波电流标准概述

电网供电质量是人们关注的热点，开关电源、晶闸管器件等的大量采用，一方面提高了人们对电能的利用效率，另一方面在电网里形成了大量谐波电流，其后果是使同一电网的其他电子产品受到干扰，谐波电流还会引起电网中线电流的超载，影响电网对电力的传输能力。此外，对交流电源的相位控制还会在电网上引起电流有效值的变化，导致电压有效值明显波动，这种电压波动有可能引起照明装置的闪烁。随着电子技术的高速发展，现代电子设备在各种应用领域中发挥着越来越重要的作用，而现代电子设备对其提供能源的供电环境依赖性极大。这就要求电子设备的生产厂家自觉控制所生产的电子设备对电网的谐波发射，功率因数和整机效率是开关电源都必须考虑的重要参数，使用功率因数校正技术，提高开关电源的输入功率因数，可以减小对电网的谐波污染。质量监督、环境保护部门等必须加强市场监管力度维持一个平稳纯净的供电环境。

       为保证电网供电质量和维护人类健康，国际电工委会员（IEC）TC77委员会编制了适合于评价16A以下低压设备对电网供电质量影响的标准，IEC61000－3－2（1995）《电磁兼容，第3部分：限值，第2章：每相额定电流小于等于16A的低压电器设备所引起的谐波电流发送限值》。欧盟已经从2000年1月1日起强制实施了这个标准的认证，我们国家也等同采用了这个标准，并在1999年12月1日正式实施GB17625.1-1998《低压电器及电子设备发出的谐波电流限值（设备每相输入电流≤16A），到2002年8月24日这个标准也将成为我们国家电磁兼容认证的强制标准，目前已开始采用GB17625.1-2003新版。

        按标准要求，对不同的用电设备可用4种类别加以分类，不同类别的设备有不同的谐波电流限值。

        A类指三相平衡（各线的额定电流相差不大于20％）的设备，及不属于以下3类设备的其他设备。

        B类指便携式工具（特别是指手持式短时工作制电气工具），但对于对称控制的、短时工作制家电设备（如电吹风等）仍按A类设备进行试验。

C类指包括调光设备在内的照明装置。

D根据6.2.2要求，规定功率不大于600W的下列设备：

——个人计算机和个人计算机显示器；

——电视接收机。

        D类设备所引起的谐波电流限值相对比A类和C类设备严格许多，这里重点研究的是D类设备的产品，仅详细列出D类设备的限值如下表所示。对B类设备，标准规定取A类设备的1.5倍。

表1：D类设备的谐波电流限值

谐波阶次

（N）
每瓦的最大允

许谐波电流

(mA/W)
75W最大允

许谐波电流

(A)
最大谐波

电流允许值

(A)

3
3.4
0.255
2.30

5
1.9
0.142
1.14

7
1.0
0.075
0.77

9
0.5
0.037
0.40

11
0.35
0.026
0.33

13≤h≤39
3.85/h
/
0.15×15h


注：h仅为奇次谐波，“mA/W”限值适用于有功功率大于75W的设备，今后可能会降为50W。

（二）谐波电流解决方案的选择

我们了解了谐波电流标准的要求后，清楚地认识到本公司开发和生产的大部分产品都采用了开关电源电路，没有采用功率因数校正电路普遍都存在谐波电流问题。在电磁兼容认证标准执行以后，这可能成为影响产品质量、成本以及开发进度的新问题，因此我们决定尽早展开谐波电流问题的研究，并且根据目前电视机行业价格竞争激烈的特点，制定了低成本、高可靠、生产简单的基本原则。

低成本原则：电视机的生产已经进入了微利时代，低成本原则己贯彻到生产的各个环节，功率因数校正电路仅仅作为电源电路的一部分，它不应该超过整个电源电路成本的10%，目前做功率因数校正驱动集成电路的厂商推荐的谐波电流解决方案，虽宣称其功率因数可以做到接近于1，但电路非常复杂甚至超过了电视机开关电源电路本身，其增加的元件成本己远远超过了电源电路成本的50%。经过认真的比较筛选，我们初步选用了赛宝电磁兼容实验室推荐的无源谐波电流解决方案2和方案3，即本刊2005.04期登载的《经济实用谐波对策》中的电流泵式解决方案和低频扼流圈谐波电流抑制滤波解决方案。

高可靠性原则：电视机作为一种耐用消费品，客户的满意度是产品占有市场的关键因数，产品的可靠性是影响客户满意度的最重要因数，因此高可靠性原则己成为产品名牌战略的最基本策略。影响电视机整机产品可靠性最大的就是电源电路，电源上增加了功率因数校正电路后势必会影响整机的可靠性，只有选择高可靠性的电路才不会使整机的可靠性降低，同时谐波电流作为整机考核的指标后，整机的电流谐波也构成了整机可靠性的一部分。比较上述方案2和方案3，在现有开关电源电路基础上，方案2改善电流谐波的效果很好，但电路参数需要做大量的调整，如果电路参数调整不合理会严重影响整机的可靠性。方案3改善电流谐波的效果一般，控制好关键元件的质量完全可以满足谐波电流标准的要求，由于增加的元件数量最少且原开关电源电路的参数无需做调整，因此采用方案3对整机可靠性的影响最小。

生产工艺简单原则：规模经济已经是现代企业发展的共识，目前电视机的生产都要达到每条生产线日产一千台以上，电视机生产工艺的设计务求简单以保证日常生产的顺利进行。增加了功率因数校正电路后相应地生产工艺也要增加，同时现阶段还有大量的已经设计成型的机型在生产，重新修改电路布局和PCB排版工作量很大且成本较大，方案2和方案3都可以做成小板安装在机内，方案2需要有参条线与电视机主板连接，关键元件数量为参个，方案3需要有两条线与电视机主板连接，关键元件数量为壹个，显然方案2比较方案3简单。


    根据上述原则我们决定现阶段采用方案3来解决谐波电流问题，PCB还末定型的机型就把改善电流谐波的元件排在主机板上，PCB已经定型的机型就把改善电流谐波的元件排在一块小板上，再安装在机芯架上。产品的实际应用和测试结果如下图所示。


(图一)排版安装　　　　　　　　　　　　　（图二）整改加装

（图三）整改前测试　　　　　　　　　　　（图四）整改后测试

（三）生产应用中的问题

选定了上述谐波电流解决方案，样机试验成功后，在批量生产中其对电路其它性能指标及整机可靠性的影响，还要进行全面的性能测试和可靠性试验才能确定，同时进一步改善功率因数校正电路参数和结构，使其不会降低电源电路的其它性能指标和整机可靠性。附图为本公司开发的一种采用此方案的样机可靠性试验报告，与此有关的试验项目如电源跌落、脉冲噪声、雷击浪涌、开关操作、振动跌落等试验均合格。

电源电压适用范围的考虑：在电源电路中串入大电感的扼流圈可能会影响电源的动态范围，使电源启动时受到较大的冲击或启动困难。由于本电路采用的扼流圈应用双线圈磁路叠加的结构，抑制电流谐波发射的感抗并不很大，电源电压170V至245V使用正常，电源开关机10000次试验合格，同时试验中发现较低电压工作状态谐波测试能合格，则较高电压工作状态的谐波测试一定能合格，因此调整扼流圈的参数保证电源适用范围的低电压工作状态谐波测试能合格即可，而且目前执行谐波电流标准GB17625.1-2003只要求在市电工作状态下测试，因此采用此方案应重点考虑增加的电路不影响电源电路的正常工作，依据此原则，我们合理调整谐波扼流圈的参数可以使整机在电源电压180V至240V范围内谐波测试都合格。

耐振动跌落的考虑：采用这个方案一个最大的缺点就是重量和体积较大，从上图中可以看出，扼流圈的体积和电源开关变压器相当，重量约100克，安装在主机板上可能会使整机的耐振动跌落性下降。我们采取如下措施后有效解决了这个问题，首先增加谐波扼流圈的安装脚位，使PCB上的受力均匀分散，其次在PCB下面设计机芯架支撑，旁边有螺钉紧固位置，通过上述结构上的措施后，振动跌落试验可以顺利通过。

抗电源瞬态冲击的考虑：由于在电源通路中加入大电感元件，当电流发生突变时电感元件上会产生较大反冲电压，在开关机或受到电网的瞬态冲击时，机内晶体管等耐压较低的元器件容易被击穿。我们采用这个方案后，在首次进行浪涌冲击试验时，浪涌电压在达到4KV时电源整流桥堆易被击穿。我们分析了原因后，在谐波扼流圈上增加了合适电阻和电容缓冲电路就解决了问题。

可靠性和主观评价的考虑：采用此谐波电流解决方案对产品的可靠性有没有坏的影响，我们主要通过一系列的环境可靠性试验来验证，产品在高低温环境试验、4320小时耐久性试验后性能正常，目前采用此方案的产品有的投放市场己超过了一年，市场反馈的信息分析没有显示出谐波扼流圈对整机的可靠性有坏的影响。由于谐波扼流圈工作在市电2倍的频率上，客观会产生一定的蜂音，影响主观评价的结果，但是只要控制好元器件的机械性能完全做到和电源开关变压器的蜂音在同一水平，主观评价可以通过5级质量评定。

（四）成本效益评估

采用谐波电流解决方案增加的成本合理，最后财务评估增加的元件成本小于整个电源电路元件成本的10%。末采取整改措施之前电源的功率因数只有0.55左右，谐波电流测试不合格，电能利用效率低，采用本谐波电流方案后电源功率因数提高到0.8左右，电能利用效率大大提高。同时符合了标准的要求，多台电视机集中同时使用时相互影响最小，深得大型集团用户如宾馆客房部门的欢迎。

以上是我们实际应用这种最简单实用的谐波电流解决方案的过程，通过对应用实例的分析研究，我们掌握了解决谐波问题的方法，分析影响产品质量的各要素，以及相应的对策，希望我们的工作经验对广大电子产品企业的同行提高电磁兼容的质量有所帮助，我们还将继续努力为电子产品质量的提高和电磁兼容认证的顺利展开做出自己的贡献。

在电力系统中，谐波的结果主要是危害、干扰。

电网谐波造成电网污染，使电力系统的发供用电设备出现许多异常现象和故障，我厂10KV线路使用了高压无功补电容，在谐波出现的时候噪声增大，电流也大增，造成过流脱扣。这种情况不知如何来解决，请各位高人提个解决方法。