LED灯具的电磁兼容设计与应用 黄敏超 9787121258749 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄敏超 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121258749

商品编码：29483295773

包装：平装

出版时间：2015-04-01

基本信息

书名：LED灯具的电磁兼容设计与应用

定价：58.00元

作者：黄敏超

出版社：电子工业出版社

出版日期：2015-04-01

ISBN：9787121258749

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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作者针对LED及其驱动器EMC实务问题用心编写了这本工程设计参考书籍，力求浅析易懂、快速有效。EMC问题是业界产品开发的共同难点，目前业界设计主要依赖于实践经验，理论依据不足。本书中独特的EMI解决方法可直接在设计中使用，便捷且有理论依据，特别适合从事LED及通用开关电源设计者参考。

内容提要

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本书从电磁兼容三要素出发，结合电磁兼容法规，深入介绍了电磁兼容问题的基本原理、具体的设计方法和解决措施，并以实际案例进行佐证。本书后介绍了两种快捷实用的电磁干扰和抗干扰解决方法：时频穿越法和递进应力法。时频穿越法借助近场探头和频谱分析仪，准确定位噪声源和传播途径，根据时域和频域下的噪声特性找到针对性的EMI解决方案；递进应力法通过递进干扰源强度的方法来确认产品受到影响的机理，然后采取有效的抗干扰措施。本书介绍的电磁兼容的设计理念和解决方案，不仅适用于LED灯具，也适用于通信电源、医疗电源、充电器、光伏逆变器、电动机驱动以及存在di/dt和du/dt骚扰源的应用场合。

目录

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作者介绍

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1998年于浙江大学获得博士学位，2011年创办上海正远电子技术有限公司，专注于电力电子技术的研究和应用，主攻电磁兼容和可靠性设计及应用的解决方案与技术培训。现兼任中国电源学会专家委员会委员、科普工作委员会主任委员，上海电源学会副秘书长等职务。

文摘

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序言

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照亮未来的智慧之光：LED照明技术的电磁兼容设计与应用 在这个科技飞速发展的时代，LED（发光二极管）照明技术已不再仅仅是传统照明的替代品，而是成为了构建智能化、绿色化未来的关键支撑。从我们日常居家的高效节能灯具，到城市夜晚璀璨的景观照明，再到工业生产线上精准的定位指示，LED的身影无处不在。然而，随着LED照明应用的日益广泛和复杂化，其在电磁兼容（EMC）方面面临的挑战也愈发突出。一个设计不佳的LED灯具，不仅可能干扰周边的电子设备，影响通信质量，甚至可能对人体健康产生潜在影响。因此，深入理解并掌握LED灯具的电磁兼容设计与应用，对于确保其可靠运行、推动技术进步以及维护良好的电磁环境至关重要。 本书正是致力于为广大读者提供一个全面、深入的LED照明技术电磁兼容设计与应用的学习平台。我们不局限于对LED基础知识的简单介绍，而是将焦点放在了这项技术在实际应用中所必须克服的EMC难题上。本书旨在成为工程师、设计师、技术人员以及对LED照明技术感兴趣的读者们，在理解和解决EMC问题上的得力助手。 第一部分：LED照明的电磁兼容挑战与基础理论 在探讨具体的EMC设计方案之前，我们首先需要建立对LED照明系统电磁兼容性基本原理的深刻认识。本部分将深入剖析LED照明系统中常见的电磁干扰（EMI）源和易感性，为后续的解决方案奠定坚实的理论基础。 LED发光机理与电磁特性： 我们将从LED芯片的发光机理出发，探讨其固有的电磁辐射特性。LED作为一种半导体器件，其工作过程中产生的电流变化会引发电磁场。了解LED本身的电磁特性，是理解其EMC问题的起点。 LED驱动电源的EMI分析： LED灯具的核心在于其驱动电源。由于LED需要恒流驱动，市面上绝大多数LED驱动电源采用开关电源（SMPS）技术。开关电源在工作时会产生高频开关噪声，这些噪声是LED灯具EMI的主要来源之一。本部分将详细分析开关电源中的传导发射和辐射发射机理，包括电感、电容的谐振效应、开关器件的瞬态电流等，并介绍相关的EMI模型。 LED灯具的电磁干扰（EMI）源识别： 除了驱动电源，LED灯具的其他组件，如PCB布线、连接线缆、外壳结构等，也可能成为EMI的传播路径或辐射源。我们将列举并分析这些潜在的EMI源，例如，PCB上的高频信号线、电容的充放电过程、 LED阵列之间的串扰等。 电磁兼容（EMC）基本概念与标准： 为了规范LED灯具的EMC性能，需要遵循一系列国际和国内的EMC标准。本部分将对EMC的基本概念进行梳理，包括传导发射、辐射发射、电快速瞬变脉冲群抗扰度（EFT/B）、浪涌抗扰度（Surge）、静电放电抗扰度（ESD）等。我们将重点介绍与LED照明产品相关的EMC标准（如CISPR、GB系列标准），让读者了解产品需要达到的EMC性能指标和测试方法。 EMC滤波器的工作原理： 滤波器是抑制EMI的常用手段。我们将深入讲解各种EMC滤波器的工作原理，包括LC滤波器、RC滤波器、共模扼流圈、差模扼流圈等，并分析它们在LED驱动电源中的应用和设计考虑。 第二部分：LED灯具的电磁兼容设计策略 在掌握了EMC的基本理论后，本部分将聚焦于如何在LED灯具的设计阶段就采取有效的EMC对策，从源头抑制和控制电磁干扰。 PCB布局与布线优化： PCB布局是影响EMC性能的关键因素。我们将提供一系列具体的PCB布局与布线原则，例如： 地平面设计： 强调大面积、完整接地的原则，区分数字地和模拟地（如果适用），以及高频信号的回流路径。 信号线处理： 避免长而裸露的信号线，注意信号线的耦合和串扰，合理设计走线长度和间距。 电源分配： 优化电源线的宽度和去耦电容的布局，减小电源网络的阻抗。 高频器件布局： 将高频开关器件（如MOSFET、二极管）紧凑布局，并采取就近滤波的措施。 驱动电源的EMC设计： 软启动与软关断： 采用软启动和软关断技术，减缓开关过程中的电流变化率，从而降低EMI。 EMI滤波器的选择与设计： 根据EMI标准和驱动电路特性，设计或选择合适的EMI滤波器，并重点讲解滤波器的插入损耗计算和实际布局注意事项。 漏感与寄生参数的控制： 讲解如何通过优化变压器设计、PCB走线等方式，减小漏感和寄生电容，降低EMI。 屏蔽与接地： 讨论电源外壳的屏蔽和接地设计，以及内部组件的合理布局，阻止EMI的传播。 LED灯具整体的EMC设计： 外壳的屏蔽设计： 分析金属外壳、导电涂层等屏蔽措施对抑制辐射发射的作用，以及如何保证屏蔽的有效性。 线缆与连接器的EMC考量： 介绍屏蔽电缆、滤波连接器等在降低线缆传导和辐射骚扰中的应用。 散热设计与EMC的协同： 讨论散热设计可能对EMC产生的影响，例如，金属散热器作为天线的辐射，以及如何在散热设计中兼顾EMC要求。 防静电（ESD）设计： 讲解LED灯具的ESD防护电路设计，如瞬态抑制二极管（TVS）、共模电感等，保护LED器件免受静电损伤。 EMC仿真与优化： 介绍EMC仿真工具在LED灯具设计中的应用，例如，使用HFSS、CST等软件进行EMI辐射预测和EMC性能评估，从而在早期设计阶段发现并解决问题。 第三部分：LED灯具的电磁兼容测试与应用 设计完成的LED灯具需要通过严格的EMC测试来验证其性能。本部分将重点介绍LED灯具的EMC测试流程、关键参数的测量以及如何在实际应用中解决EMC问题。 EMC测试流程与环境： 详细介绍LED灯具的EMC测试流程，包括预测试、正式测试、数据分析等环节。讲解EMC测试实验室的要求，如半电波暗室（SAC）、全电波暗室（OATS）等。 传导发射测试（Conducted Emission Test）： 讲解如何测量LED灯具的传导发射，包括测试设备（LISN、频谱分析仪等）、测试方法和数据解读。 辐射发射测试（Radiated Emission Test）： 介绍辐射发射测试的原理和方法，包括测试天线、测试距离、扫频范围等，以及如何分析测试结果。 抗扰度测试（EMC Immunity Test）： 重点讲解LED灯具需要满足的抗扰度要求，如EFT/B、Surge、ESD、射频电磁场辐射抗扰度等，以及相应的测试方法和评估标准。 EMC问题诊断与排除： 当LED灯具未能通过EMC测试时，本部分将提供一套系统的诊断思路和方法。通过分析测试报告、检查设计方案、使用EMC诊断工具（如近场探头），找出EMI的根源，并给出具体的改进建议。 不同应用场景下的EMC考量： LED照明在不同领域的应用，如医疗设备附近、通信基站旁边、航空航天等，对EMC的要求更为严苛。本部分将探讨这些特殊应用场景下，LED灯具的EMC设计和选型需要注意的事项。 绿色LED照明与EMC： 探讨绿色LED照明的发展趋势，以及如何在追求节能、环保的同时，确保LED灯具的EMC性能。例如，如何设计更高效、更低EMI的驱动电源，以及如何利用新材料和新工艺提升EMC性能。 结论 LED照明技术的发展日新月异，其在各个领域的应用前景广阔。然而，电磁兼容性是制约LED照明技术进一步发展的关键瓶颈之一。本书通过对LED照明系统电磁兼容设计与应用的深入探讨，旨在为读者提供一个系统性的知识框架和实用的解决方案。我们相信，通过理解和掌握EMC设计原则，并将其有效地应用于实际产品开发中，我们能够创造出更加可靠、安全、高效的LED照明产品，照亮我们更加美好的未来。本书内容详实，贴近实际应用，希望能成为每一位LED照明从业者和研究者不可或缺的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名听起来就非常专业，让我对LED灯具的设计和应用有了更深层次的思考。我平常对电子产品的稳定性要求比较高，尤其是那些需要长时间工作的设备，比如家里的照明系统。我一直觉得，很多时候我们关注LED灯的光效、显色指数，但却忽略了它作为电子产品，其内在的电磁兼容性也是至关重要的。想象一下，如果一个LED灯具因为设计不当，在高负荷工作时产生电磁干扰，可能会导致附近其他电子设备运行异常，甚至造成数据丢失，那将是多么令人头痛的事情。这本书的出现，正好填补了我在这方面的知识空白。我希望它能系统地介绍LED灯具在设计过程中需要考虑到的各种EMC因素，比如传导骚扰、辐射骚扰、静电放电等等，并且提供切实可行的解决方案。我也很期待看到书中是否会介绍一些行业标准和法规，帮助我们理解如何进行EMC测试和认证。毕竟，一个真正优秀的产品，不仅要满足功能需求，更要在电磁兼容性上过关，才能赢得用户的信任和市场的认可。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对家居智能化的深度爱好者，我对家里的所有电子设备都有着近乎苛刻的稳定性要求。尤其是LED灯具，随着智能家居的普及，越来越多的LED灯加入了无线控制、调光调色等功能，而这些功能很大程度上依赖于无线通信和复杂的电子电路。我一直在思考，这些功能强大的LED灯，在工作时是否会产生我们不易察觉的电磁干扰？比如，会不会影响到我蓝牙耳机、Wi-Fi信号的稳定性？或者，它们是否本身就容易受到外界电磁波的“侵扰”，导致工作不稳定，出现闪烁、失控等问题？这本书的书名让我眼前一亮，它似乎触及到了一个我一直关注但又不太了解的领域。我希望它能够从一个普通读者的角度出发，用通俗易懂的语言，解释LED灯具的电磁兼容性究竟是怎么一回事，以及它对我们日常使用LED灯具会产生哪些具体的影响。我期待这本书能够让我明白，一个“好”的LED灯具，除了亮度、色彩和节能，更要在电磁兼容性上做到优秀，才能真正地融入我们的智能生活，而不是成为潜在的“麻烦制造者”。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本书的封面设计得挺有意思的，我一直对LED照明技术很感兴趣，尤其是在城市夜景照明和智能家居方面。但说实话，我对电磁兼容（EMC）这个概念一直有些模糊，只知道它很重要，但具体怎么设计、怎么做才能符合标准，以及它对LED灯具的实际应用会有什么影响，我心里一直没底。看到这本书的书名，我脑子里立刻就浮现出各种场景：夜晚的路灯会不会干扰到家里的电视信号？智能灯泡的无线连接会不会受到其他电子产品的干扰？或者反过来，LED灯具自身产生的电磁辐射会不会影响到周围的精密仪器？这让我对这本书充满了期待，希望它能像一位经验丰富的设计师一样，一步步地为我揭示LED灯具EMC设计的奥秘，让我能够理解其背后的原理，更重要的是，能够掌握实际应用中的关键技术和方法。我想知道，在追求LED灯具高效率、长寿命的同时，如何才能确保它们在各种复杂的电磁环境中都能稳定可靠地工作，而不会成为“电磁污染源”。这本书会不会包含一些实际的案例分析，展示如何通过优化设计来解决EMC问题？我非常希望能从中获得启发，不仅仅是理论知识，更是实操层面的指导。

评分☆☆☆☆☆

我对电子产品在设计过程中对于电磁兼容性的考虑总是抱有极高的关注度。LED灯具作为一种越来越普及的照明光源，其内部集成了复杂的电子驱动电路，这使得电磁兼容性成为了一个不可忽视的设计环节。我一直觉得，很多时候我们过于关注LED的光效和节能特性，而忽略了其作为电子产品所应具备的稳定性。这本书的书名吸引了我，因为它直击了LED灯具设计中的一个关键而又容易被忽视的方面——电磁兼容。我非常好奇，在LED灯具的整个生命周期中，从元器件的选择到整机结构的优化，到底有哪些设计原则和具体措施能够有效地提升其电磁兼容性能？这本书是否会深入探讨各种典型的电磁干扰源及其传播途径，并提供相应的抑制和防护方法？例如，如何在驱动电路中加入有效的滤波设计，或者如何通过合理的PCB布局来减少寄生参数引起的辐射？我希望这本书能够为我提供一套系统性的设计思路和实践指导，让我能够更全面地理解和掌握LED灯具的电磁兼容设计，从而设计出更加可靠、性能更优越的LED产品。

评分☆☆☆☆☆

我是一名初涉LED照明设计领域的工程师，对于电磁兼容（EMC）这个概念，一直感觉有些遥不可及，但又深知其重要性。市面上LED灯具种类繁多，从家用灯泡到工业照明，再到户外景观灯，它们的工作环境和要求各不相同，但都离不开电磁兼容性的保障。我非常渴望通过学习这本书，能够系统地掌握LED灯具EMC设计的核心理论和关键技术。我希望书中不仅仅是理论的堆砌，更能提供一些具体的设计技巧和方法，例如如何在PCB布局、元器件选择、滤波电路设计等方面着手，才能有效抑制电磁干扰。同时，我也希望能了解一些EMC问题的诊断和解决思路，当灯具出现EMC问题时，如何快速定位故障原因并提出有效的整改措施。这本书会不会包含一些实际工程项目中的案例，通过案例分析来加深我们对EMC设计重要性的理解，以及如何将理论知识转化为实际应用，这对我来说至关重要，希望能学到一些“干货”，让我的设计能力更上一层楼。