电压闪烁不合格 - EN/IEC 61000-3-3 Flicker

电压闪烁（Flicker）是指在电力系统中，由于负载变化导致供电电压的波动，从而引起照明设备亮度的变化。根据EN/IEC 61000-3-3标准，电压闪烁是一个重要的电磁兼容性指标，尤其是对于连接到公共低压配电系统的设备。

ENIEC 61000-3-3 Flicker

问题描述

当你的产品不符合EN/IEC 61000-3-3标准关于电压闪烁的要求时，意味着该产品在运行过程中引起了不可接受的电压波动，这可能会对电网中的其他用户产生负面影响，特别是影响到照明设备的正常工作和用户体验。

原因分析

电压闪烁不合格的原因可能包括：

• 负载突变：设备在启动、停止或切换状态时，电流需求发生显著变化。
• 功率因数低：如果设备的功率因数较低，会导致更大的电流波动，进而引起电压波动。
• 电容补偿不当：用于改善功率因数的电容器组若设计不合理，可能会加剧电压波动。
• 控制策略不完善：某些控制系统在调节输出时可能会引入不必要的瞬态响应，造成电压波动。
  

解决方案

为了满足EN/IEC 61000-3-3标准的要求，可以采取以下措施：

优化电源设计：

• 使用具有软启动功能的电源，减少启动时的冲击电流。
• 提高设备的功率因数，可以通过添加功率因数校正（PFC）电路实现。
  

改进滤波器设计：

• 在输入端增加LC滤波器或EMI滤波器，以平滑电流波形，减少电压波动。
• 使用合适的电容和电感值，确保滤波效果的同时避免过大的体积和成本。
  

调整控制策略：

• 对于有开关模式电源（SMPS）的设备，优化PWM控制器的参数设置，减少快速切换带来的干扰。
• 实施更精细的电流控制算法，尽量使电流变化平稳。
  

使用无源元件进行抑制：

• 添加扼流圈或磁珠来抑制高频噪声和电流尖峰。
• 在关键位置放置旁路电容，吸收瞬态电流，减少对电网的影响。
  

测试与验证：

• 使用专业的测试设备如闪烁仪（Flickermeter），按照标准规定的条件进行测试。
• 记录并分析测试数据，找出具体的问题点，并针对性地进行改进。
  

实际案例

假设你有一个LED驱动电源项目，在测试过程中发现电压闪烁超标。你可以采取以下步骤：

• 初步诊断：检查电源是否有明显的启动冲击电流或功率因数过低的情况。
• 改进设计：增加一个PFC电路，并在输入端加入适当的LC滤波器。
• 重新测试：使用符合IEC 61000-3-3标准的闪烁仪进行复测，记录结果。
• 迭代优化：根据测试结果进一步微调PFC电路和滤波器参数，直至满足标准要求。
  

通过这些具体的措施，可以有效降低电压闪烁，确保产品符合相关标准，提高市场竞争力。

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EN/IEC 61000-3-3 是针对 连接到公共低压电网（一般为16A及以下） 的设备制定的标准，主要测试设备在运行过程中的 电流变化是否会引起电网电压波动（即闪烁），从而引发：

• 照明灯闪烁
• 电网不稳定
• 影响其他设备运行
  

如果测试中 Pst（短时闪烁值）或 Plt（长时闪烁值）超标，则判定不合格。

常见原因分析（实际项目中遇到的）

• 启动电流过大
  比如马达、压缩机、加热器、灯具启动瞬间电流突变，导致电压骤降。
• 频繁启停或负载波动剧烈
  例如：继电器频繁切换、PWM控制逻辑不平滑、循环加热等。
• 功率控制不平滑
  比如：SSR控制加热器没做软启动，PWM占空比变化太快等。
• 无电流缓冲措施
  没有NTC、软启动、延时启动、变频等抑制手段。
• 多个高功耗模块同步启动
  导致瞬时总电流峰值高。
  
  

解决方案（工程实用型）

1. 控制启动电流

• 软启动电路：使用限流电阻、NTC热敏电阻或软启动IC。
• 延迟启动：给主功率模块一个延时，比如 MCU控制加热器启动延时几百毫秒。
• 逐级加载：多个负载模块顺序启动，而不是同时开机。
  
  

2. 优化控制逻辑

• PWM占空比变化平滑：逐步调节，而不是突变。
• 避免频繁启停：在逻辑允许下增加 hysteresis（迟滞）控制。
• 加入滤波或过渡时间，使电流变化尽量线性。
  
  

3. 降低峰值功率

• 使用变频器（VFD）控制马达，使其逐渐上升转速。
• 加热器采用逐段控制或相位控制，而不是全开全关。
  
  

4. 增加电源电容/储能

• 在产品内部适当加大电解电容容量，缓冲负载启动电流。
• 超出设计负载瞬间供电由电容承担，减轻对电网的影响。
  
  

测试验证建议

• 在 Flicker 测试前，用功率分析仪或示波器+电流探头记录启动电流波形。
• 仿真 EN61000-3-3 测试配置，用电网模拟器+测试软件分析波动。
• 对不同负载状态做测试，看哪个状态引发闪烁超标，精准定位。
  
  

实际案例（真实工程中）

一个 1500W 电热水器产品 Flicker 测试不合格，原因是：

• 加热器 SSR 开启瞬间电流冲击 >30A
• MCU 控制 SSR 是全开关控制（无平滑调节）
  
  

优化方案：

• 改为三段加热器，每段 500W，顺序延时开启（100ms间隔）
• 控制逻辑加软启动 PWM（从0%逐步增加）
• 加装 NTC 电阻限流
  
  

结果： 通过 Flicker 测试，Pst 从原来的1.4 降到 0.6（限值为1.0）

如果你能提供你的设备类型、功率范围或哪个模块造成的闪烁，我可以更具体帮你分析。你们是家电类、电机类、LED灯具，还是其他设备？联系曾工 13928993907

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