Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 12679-1:2019 IEC TR 61547-1:2017 Máy đo nhấp nháy ánh sáng khách quan

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12679-1:2019

IEC TR 61547-1:2017

THIẾT BỊ DÙNG CHO MỤC ĐÍCH CHIẾU SÁNG CHUNG - YÊU CẦU MIỄN NHIỄM TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) PHẦN 1: MÁY ĐO NHẤP NHÁY ÁNH SÁNG KHÁCH QUAN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM MIỄN NHIỄM ĐỐI VỚI BIẾN ĐỘNG ĐIỆN ÁP

Equipment for general lighting purposes - EMC immunity requirements - Part 1: An objective light flickermeter and voltage fluctuation immunity test method

Lời nói đầu

TCVN 12679-1:2019 hoàn toàn tương đương với IEC TR 61547-1:2017;

TCVN 12679-1:2019 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E9 Tương thích điện từ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

THIẾT BỊ DÙNG CHO MỤC ĐÍCH CHIẾU SÁNG CHUNG - YÊU CẦU MIỄN NHIỄM TƯƠNG THÍCH ĐIỆN TỪ (EMC) PHẦN 1: MÁY ĐO NHẤP NHÁY ÁNH SÁNG KHÁCH QUAN VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM MIỄN NHIỄM ĐỐI VỚI BIẾN ĐỘNG ĐIỆN ÁP

Equipment for general lighting purposes - EMC immunity requirements - Part 1: An objective light flickermeter and voltage fluctuation immunity test method

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này mô tả máy đo nhấp nháy ánh sáng khách quan, ngoài các mục đích khác có thể được áp dụng cho các mục đích dưới đây:

- thử nghiệm tính năng bên trong của tất cả các thiết bị chiếu sáng không có biến động điện áp;

- thử nghiệm tính năng miễn nhiễm của thiết bị chiếu sáng đối với nhiễu biến động điện áp (không có chú ý) trên cổng nguồn xoay chiều;

- thử nghiệm tính năng miễn nhiễm của thiết bị chiếu sáng đối với biến động điện áp có chú ý trên cổng nguồn xoay chiều tạo bởi ví dụ như hệ thống điều khiển sóng nhấp nhô.

Mục đích của tiêu chuẩn này là thiết lập một mức tham chiếu chung và khách quan để đánh giá tính năng của thiết bị chiếu sáng về nhấp nháy độ rọi. Sự thay đổi theo thời gian về màu sắc ánh sáng (nhấp nháy màu) không được xét đến trong thử nghiệm này.

Phương pháp này có thể áp dụng cho thiết bị chiếu sáng, ví dụ như bóng đèn và đèn điện, được thiết kế để nối với nguồn điện hạ áp. Các phụ kiện độc lập như bộ điều khiển cũng có thể được thử nghiệm bằng cách đặt một nguồn sáng đại diện vào phụ kiện đó.

Máy đo nhấp nháy ánh sáng khách quan và phương pháp miễn nhiễm biến động điện áp được mô tả trong tiêu chuẩn này dựa theo IEC 61000-3-3 đối với giới hạn biến động điện áp và IEC 61000-4-15 đối với máy đo nhấp nháy.

Máy đo nhấp nháy khách quan được mô tả trong tiêu chuẩn này có thể áp dụng để đánh giá khách quan độ nhấp nháy của thiết bị chiếu sáng được cấp nguồn từ loại nguồn bất kỳ, lưới điện AC, lưới điện DC, được cấp điện từ pin/acquy hoặc được cấp điện qua một bộ điều chỉnh độ sáng bên ngoài. Phương pháp thử nghiệm miễn nhiễm biến động điện áp cụ thể được mô tả trong tiêu chuẩn này áp dụng cho thiết bị chiếu sáng có điện áp danh định 120 V và 230 V, tần số 50 Hz và 60 Hz.

CHÚ THÍCH: Có thể áp dụng nguyên tắc của phương pháp này cho điện áp danh nghĩa và tham số tần số khác.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

IEC 61000-3-3:2013, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-3: Limits - Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems, for equipment with rated current ≤ 16 A per phase and not subject to conditional connection (tương thích điện từ (EMC) - Phần 3-3: Giới hạn - Giới hạn về thay đổi điện áp, biến động điện áp và nhấp nháy trong hệ thống nguồn điện hạ áp, đối với thiết bị có dòng điện danh định ≤ 16 A mỗi pha và không phụ thuộc vào kết nối có điều kiện)

IEC 61000-4-15:2010, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-15: Testing and measurement techniques - Flickermeter - Functional and design specifications (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-15: Kỹ thuật thử nghiệm và đo - Máy đo nhấp nháy - Yêu cầu kỹ thuật về chức năng và thiết kế)

3  Thuật ngữ, định nghĩa, thuật ngữ viết tắt và ký hiệu

3.1  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này, áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa được cho trong IEC 61000-3-3, IEC 61000-4-15 và các thuật ngữ, định nghĩa dưới đây.

3.1.1

Nhấp nháy (flicker)

Ấn tượng về sự không ổn định của cảm nhận bằng mắt gây ra bởi sự kích thích ánh sáng có độ chói hoặc phân bố phổ biến động theo thời gian.

[NGUỒN: IEC 60050-845:1987, 845-02-49]

3.1.2

Máy đo nhấp nháy (flickermeter)

Thiết bị đo được thiết kế để do một đại lượng bất kỳ đại diện cho nhấp nháy.

 [NGUỒN: IEC 60050-614:2016, 614-01-30]

3.1.3

Máy đo nhấp nháy điện áp (voltage flickermeter)

Thiết bị đo được quy định trong IEC 61000-4-15, được thiết kế để đo một đại lượng bất kỳ đại diện cho nhấp nháy được tạo ra từ các biến động điện áp nguồn.

3.1.4

Độ rọi (illuminance)

Tỷ số giữa quang thông dΦ_v tới phần tử bề mặt chứa điểm và diện tích dA của phần tử đó.

Định nghĩa tương đương. Tích phân, được lấy trên bán cầu nhìn thấy được từ điểm cho trước, của biểu thức L_v.cos θ∙dΩ, trong đó L_v là độ chối tại điểm cho trước theo các hướng khác nhau của chùm tia cơ bản tới góc khối dΩ và θ là góc giữa chùm tia bất kỳ nào trong các chùm tia này với pháp tuyến với bề mặt tại điểm cho trước.

CHÚ THÍCH 1: Đơn vị độ rọi được biểu diễn là lx hoặc lm-m^-2.

[NGUỒN: IEC 60050-845:1987, 845-01-38]

3.1.5

Máy đo nhấp nháy ánh sáng (light flickermeter)

Thiết bị đo được thiết kế để đo nhấp nháy gây ra bởi các thay đổi theo thời gian về cường độ sáng theo cách khách quan và dựa vào các quy định kỹ thuật của IEC 61000-4-15.

3.1.6

Ngưỡng cảm ứng nhấp nháy (threshold of flicker irritability)

Giá trị lớn nhất của một biến động về độ chói hoặc phân bổ quang phổ, gây ra nhấp nháy mà một nhóm mẫu dân cư quy định có thể chịu đựng mà không khó chịu.

[NGUỒN: IEC 60050-161:1990,161-08-16]

3.1.7

Chỉ số nhấp nháy ngắn hạn (short-term flicker indicator)

P_st

Số đo mức nhấp nháy được đánh giá trên một khoảng thời gian quy định của một khoảng thời gian tương đối ngắn.

CHÚ THÍCH 1: Khoảng thời gian điển hình là 10 min theo IEC 61000-4-15.

CHÚ THÍCH 2: Thuật ngữ thay thế “mức khắc nghiệt của nhấp nháy ngắn hạn” được sử dụng trong IEC 61000-3-3 và IEC 61000-4-15.

[NGUỒN: IEC 60050-161:1990, 161-08-18, đã sửa đổi - bổ sung CHÚ THÍCH 2]

3.2  Thuật ngữ viết tắt

4  Quy định chung

Khả năng miễn nhiễm của thiết bị chiếu sáng đối với biến động điện áp có thể được thử nghiệm bằng cách đặt các loại và các mức biến động điện áp cụ thể lên nguồn lưới, theo đường cong có chỉ số nhấp nháy ngắn hạn P_st = 1 đối với bóng đèn sợi đốt 60 W tham chiếu được quy định trong IEC 61000-3-3. Theo cách này, cách tiếp cận đầy đủ về EMC được áp dụng đối với nhấp nháy, tức là biến động điện áp gây ra bởi thiết bị được nối lưới bị giới hạn bằng thử nghiệm phát xạ biến động điện áp của IEC 61000-3-3, trong khi mức miễn nhiễm nhấp nháy của thiết bị chiếu sáng đối với biến động điện áp P_st = 1 này được thử nghiệm bằng cách sử dụng phương pháp được quy định trong tiêu chuẩn này (xem Hình 1).

Trong quá trình thử nghiệm, điện áp nguồn được điều chế với biến động P_st = 1 (ký hiệu là) được tách ra từ ngưỡng của đường cong cảm ứng nhấp nháy sau đó đo và ghi lại sự thay đổi cường độ sáng của thiết bị chiếu sáng. Một máy đo nhấp nháy ánh sáng được áp dụng để đo giá trị đo P_st (ký hiệu là ).

Hình 1 - Tiếp cận đầy đủ về EMC đối với biến động điện áp nguồn

5  Máy đo nhấp nháy ánh sáng

Đối với việc đánh giá khách quan về nhấp nháy do điều chế ánh sáng tần số thấp, sử dụng máy đo nhấp nháy được quy định trong Phụ lục A. Các yêu cầu bổ sung đối với máy đo nhấp nháy ánh sáng được cho trong 7.3, 7.4, 7.5 và 7.6.

Máy đo nhấp nháy ánh sáng có thể được sử dụng để đánh giá khách quan nhấp nháy của thiết bị chiếu sáng được cấp nguồn từ loại nguồn bất kỳ, nguồn lưới AC, nguồn lưới DC, cấp nguồn bởi pin/acquy hoặc được cấp nguồn qua một bộ điều chỉnh độ sáng bên ngoài. Trong tiêu chuẩn này, các tín hiệu nhiễu điện áp nguồn cụ thể được cho trong Điều 6 đối với mạng nguồn 120 V AC và 230 V AC, tần số 50 Hz và 60 Hz.

6  Tín hiệu nhiễu biến động điện áp

6.1  Quy định chung

Thử nghiệm miễn nhiễm về biến động điện áp được tiến hành theo phương pháp thử nghiệm được quy định trong Điều 7. Các nhiễu có điều chế biên độ hình chữ nhật được đặt vào cổng nguồn AC.

Tín hiệu nguồn được điều chế biên độ bằng tín hiệu hình chữ nhật có tần số nằm trong khoảng từ 0,05 Hz đến 40 Hz. Đối với các tín hiệu nguồn được điều chế theo hình chữ nhật u(t), áp dụng Công thức (1):

u(t) = û x sin(2πft) x {1 + m x signum(sin(2πf_mt))}                        (1)

trong đó

û là biên độ của điện áp nguồn;

f là tần số nguồn (50 Hz);

m là chỉ số điều chế;

signum(x) = hàm signum, signum(x) = 1 đối với x > 0

signum(x) = 0 đối với x = 0

signum(x) = -1 đối với x < 0

f_m là tần số điều chế = 1/T_m.

Ngoài ra, giá trị hiệu dụng trong nửa chu kỳ U của tín hiệu nguồn không điều chế có thể được viết như sau:

U = û/                      (2)

Trong IEC 61000-4-15, áp dụng tham số d, là tổng thay đổi điện áp tương đối:

d = Δu/û = ΔU/U            (3)

Đối với điều chế biên độ hình chữ nhật có tần số điều chế < f

trong đó

Δu là tổng thay đổi điện áp tức thời sau một biến động điện áp;

ΔU là tổng thay đổi điện áp của giá trị hiệu dụng trong nửa chu kỳ sau một biến động điện áp.

Đối với tín hiệu nguồn điều chế hình chữ nhật có chỉ số điều chế m, thay đổi điện áp tương đối d bằng:

d = 2m              (4)

Thay đổi điện áp tương đối (hoặc biến động điện áp) d thường được thể hiện bằng phần trăm.

Ví dụ về các tham số được thể hiện trên Hình 2.

VÍ DỤ: Tín hiệu nguồn điều chế biên độ (230 V; 50 Hz). Điều chế hình chữ nhật; tần số 5 Hz (600 cpm); T_m = 0,2 s; chỉ số điều chế m = 0,1 (thay đổi điện áp tương đối d = 20 %).

Hình 2 - Định nghĩa về tín hiệu nguồn thử nghiệm bao gồm một biến động điện áp điều chế hình chữ nhật (xem Công thức (1))

Các tần số biến động điện áp thường được biểu diễn bằng số thay đổi điện áp trong một phút (cpm). Mối liên quan giữa tần số biến động điện áp f_m (tính bằng Hz) và cpm (một chu kỳ có hai thay đổi) là:

f_m = cpm/120                (5)

6.2  Tham số tín hiệu nguồn

Mức điện áp thử không điều chế U cần được thiết lập và duy trì ở giá trị danh nghĩa là 120 V hoặc 230 V, với dung sai là ± 0,5 %.

Tần số nguồn f được thiết lập và duy trì với dung sai là ± 0,5 % giá trị danh nghĩa 50 Hz hoặc 60 Hz.

Biển động dư của điện áp nguồn thử nghiệm không điều chế trong một thử nghiệm có thể làm tăng không chính xác bằng không. Khuyến cáo nên giữ mức tạp này thấp hơn 0,2. Xem Điều B.5 đối với sự tác động về độ không đảm bảo đo của thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Trong IEC 61000-3-3, mức tạp được quy định là nhỏ hơn 0,4 có thể gây ra độ không đảm bảo do 8 % trong phép đo của IEC 61000-4-15. Tuy nhiên, trong thử nghiệm này, có nhiều nguồn không đảm bảo đo và đó là lý do để thiết lập dung sai mức tạp nghiêm ngặt hơn.

6.3  Tham số tín hiệu nhiễu và mức thử nghiệm

Tần số thử nghiệm và các loại điều chế cụ thể được quy định trong tiêu chuẩn máy đo nhấp nháy IEC 61000-4-15 dùng cho mục đích kiểm tra xác nhận tính năng. Cũng khuyến cáo sử dụng các tần số thử nghiệm và điều chế hình chữ nhật được cho trong Bảng 5 của IEC 61000-4-15:2010, như các tín hiệu thử nghiệm để thử nghiệm miễn nhiễm biến động điện áp của thiết bị chiếu sáng.

Bảng 1 đưa ra mức quy định được khuyến cáo về thay đổi điện áp tương đối và các tần số điều chế cần được áp dụng. Mức thử nghiệm trong bảng này được lấy một phần tử các quy định kỹ thuật thử nghiệm tính năng của máy đo nhấp nháy được cho trong Bảng 5 của IEC 61000-4-15:2010 và từ mức thử nghiệm tại 8,8 Hz được cho trong Bảng 2b của IEC 61000-4-15:2010. Tần số thứ hai là tần số có độ cảm ứng nhất trên dải tần số quan tâm.

Mẫu điều chế hình chữ nhật nên được áp dụng với chu kỳ làm việc là 50 % ± 2 điểm phần trăm (pp) và thời gian chuyển tiếp từ một mức điện áp sang mức điện áp kế tiếp phải nhỏ hơn 0,5 ms. Tất cả các phối hợp tần số thử nghiệm và mức thử nghiệm phải đưa ra giá trị nhấp nháy ngắn hạn  = 1 tương ứng với ngưỡng đường cong cảm ứng nhấp nháy.

Thời gian biến động điện áp được đặt vào EUT tối thiểu là 180 s (xem chú thích c trong Bảng 1).

Bảng 1 - Biến động điện áp - Quy định thử nghiệm của biến động điện áp được đặt tại đầu vào cổng nguồn AC 120/230 V; 50/60 Hz

7  Thiết lập thử nghiệm và thiết bị

7.1  Quy định chung

Sơ đồ khối về thiết lập thử nghiệm được thể hiện trên Hình 3. Sơ đồ này có thể phân thành ba phần theo thiết lập:

a) tạo điện áp thử nghiệm,

b) ứng dụng điện áp thử nghiệm cho EUT, phép đo quang của EUT trong môi trường có màn chắn quang học,

c) phép đo và thiết bị điều khiển.

Chi tiết hơn về đặc tính thiết bị được mô tả dưới đây.

Hình 3 - Sơ đồ khối thử nghiệm miễn nhiễm biến động điện áp

7.2  Điện áp thử nghiệm

Điện áp thử nghiệm, gồm có điện áp nguồn với điều chế biên độ hình chữ nhật, có thể được tổng hợp bằng cách sử dụng một bộ tạo dạng sóng và một bộ khuếch đại. Điều này cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một bộ tạo dạng sóng riêng biệt dùng cho tín hiệu điều chế được áp dụng cho bộ tạo để tạo ra tín hiệu nguồn 50/60 Hz.

Quan trọng là thiết bị tạo điều chế biên độ có khả năng tạo ra biến động điện áp thấp hơn mức thử nghiệm thấp nhất của d = 0,275 % ở 8,8 Hz (xem Bảng 1).

Cần đảm bảo rằng không có bất kỳ tín hiệu gây nhiễu nào khác ngoài điều chế biến độ (xem 6.2 và 8.4 đối với việc kiểm tra xác nhận).

Các đặc tính của điện áp thử nghiệm cần được kiểm tra xác nhận bằng phép đo qua một máy hiện sống hoặc bằng cách áp dụng trực tiếp máy đo nhấp nháy của IEC 61000-4-15 (xem 8.3).

7.3  Môi trường thử nghiệm quang học

Độ rọi của EUT cần được đo để xử lý bằng máy đo nhấp nháy ánh sáng. Không cần đo giá trị tuyệt đối. Chỉ cần xác định độ rọi tương đối.

EUT và cảm biến ánh sáng cần được đặt trong môi trường có màn chắn quang học để ngăn ngừa các nhiễu từ nguồn sáng không phải của EUT.

Môi trường thử nghiệm cũng phải vững chắc về cơ để ngăn ngừa các rung chuyển của EUT và cảm biến ánh sáng mà các rung chuyển này có thể làm tăng sự thay đổi không mong muốn về độ rọi.

Khuyến cáo rằng đầu ra ánh sáng của EUT được đo gián tiếp thông qua một bề mặt phản chiếu. Điều này đặc biệt chính xác đối với các thiết bị chiếu sáng có sự phân bố không gian của nguồn sáng (ví dụ như TL, TLED, ma trận LED 2D).

Một quả cầu tích phân, giống như quả cầu Ulbricht, có thể được sử dụng. Điều này có thể là thuận tiện vì khi đó việc điều hướng và bố trí EUT đối với cảm biến ánh sáng là không đáng kể.

7.4  Cảm biến ánh sáng và bộ khuếch đại

Một điốt quang điện cùng với bộ lọc và bộ khuếch đại thích hợp được sử dụng để đo độ rọi (hoặc cụ thể hơn là: độ rọi tương đối) của EUT.

Phối hợp của điốt quang điện, bộ lọc quang và bộ khuếch đại phải thỏa mãn các đặc tính sau:

a) bộ lọc quang phải khớp điốt quang điện về đường cong nhạy cảm của mắt theo CIE 1931, đó là chức năng quan sát tiêu chuẩn CIE 1931 được quy định trong ISO 11664-1:2007 [3];

b) tần số cắt của bộ khuếch đại được cho phép trong phép đo tất cả các tần số liên quan đến nhấp nháy. Khuyến cáo sử dụng tần số cắt là 2 kHz.

c) điện áp đầu ra của bộ khuếch đại phải thay đổi tuyến tính theo độ rọi và không xuất hiện điện áp bù.

7.5  Các tín hiệu cần đo

Điện áp đầu ra u_E(t) của bộ khuếch đại cảm biến ánh sáng được đo bằng hàm thời gian trong một giai đoạn T_test. Điện áp đầu ra u_E(t) thay đổi tuyến tính theo độ rọi E(t):

u_E(t) = C_A ∙ E(t) được đo trong khoảng 0 < t < T_test           (6)

trong đó C_A là hằng số bao gồm độ khuếch đại của bộ khuếch đại và hằng số này liên kết điện áp đầu ra của bộ khuếch đại cảm biến ánh sáng với độ rọi.

Ngoài ra, điện áp nguồn bao gồm thay đổi điện áp u(t) được đo trôn cùng khoảng thời gian.

Các tín hiệu có thể được đo bằng máy hiện sóng. Khuyến cáo sử dụng bộ lọc thông thấp thích hợp trong máy hiện sóng để hạn chế tạp.

Các tín hiệu đo được phải được ghi lại để sử dụng cho quy trình xử lý tiếp theo.

7.6  Quy trình xử lý tín hiệu

7.6.1  Bộ lọc khử răng cưa

Đầu ra ánh sáng của một vài kiểu bóng đèn có thể có chứa các thành phần phổ ở tần số cao hơn 100 Hz (dải kHz) mà chúng không tạo ra nhấp nháy nhìn thấy được. Tùy thuộc vào tần số lấy mẫu (xem 7.6.2), các thành phần tần số cao hơn này có thể được lấy mẫu và điều này có thể dẫn đến hiệu ứng răng cưa giả trong tín hiệu cảm biến ánh sáng. Nên tránh các hiệu ứng răng cưa như vậy bằng cách sử dụng bộ lọc thông thấp giữa đầu ra bộ khuếch đại của cảm biến ánh sáng và hệ thống đo.

VÍ DỤ: Bộ lọc thông tháp bậc 1 với 3 dB tần số cắt là 1 kHz sẽ làm suy giảm hệ số 10 tại 3 kHz. Đối với 3 kHz thì tần số lấy mẫu tối thiểu là 6 kHz.

7.6.2  Tần số lấy mẫu

Để xử lý các tín hiệu, phù hợp với Định lý Nyquist, tần số lấy mẫu phải bằng tối thiểu hai lần băng thông của tín hiệu, xấp xỉ hai lần tần số cao nhất nằm trong tín hiệu cần đo.

Tín hiệu điện áp nguồn 50/60 Hz với dải điều chế biên độ từ 0,5 Hz lên đến 40 Hz có phổ quan tâm lên đến tổng của tần số nguồn và tần số điều chế. Do đó, dải tần quan tâm của tín hiệu điện áp nguồn mở rộng đến khoảng 100 Hz.

Đối với bóng đèn sợi đốt, tín hiệu độ rọi có phổ quan tâm bằng tối thiểu hai lần phổ của tín hiệu nguồn. Đối với thiết bị chiếu sáng không phải loại sợi đốt, có thể xuất hiện các tần số cao hơn nhiều phụ thuộc vào công nghệ của bộ nguồn được áp dụng. Khi các tần số cao hơn nhiều này không phải là mối quan tâm đối với nhấp nháy thì các tần số này phải được lọc trước khi lấy mẫu (xem 7.6.1).

Các sóng hài liên kết cũng có thể gây ra các tần số phách mà các tần số này có thể tạo ra nhấp nháy điện áp.

Tuy nhiên, để tính toán nhấp nháy, tần số quan tâm cao nhất được xác định bằng tần số điều chế cao nhất, tần số nguồn và các sóng hài liên kết có thể có. Máy đo nhấp nháy và cả máy đo nhấp nháy ánh sáng có chứa bộ lọc thông dải (0,05 Hz đến 35 Hz), xem Phụ lục A.

Mặc dù tần số quan tâm cao nhất trong tín hiệu độ rọi bị giới hạn đến xấp xỉ 200 Hz, nhưng cách mà các bộ lọc digital khác nhau được thực hiện, thường yêu cầu lấy mẫu quá mức và do đó tốc độ lấy mẫu cao hơn nhiều (xem [9] [12]).

Đối với MATLAB 1 việc thực hiện của máy đo nhấp nháy IEC 61000-4-15 được cho trong [14], khuyến cáo tốc độ lấy mẫu tối thiểu là 2 kHz. Do đó, tốc độ lấy mẫu ở tối thiểu 4 kHz được khuyến cáo đối với máy đo nhấp nháy ánh sáng như băng thông của tín hiệu độ rọi tạo ra từ điện áp nguồn và biến động của nộ, xấp xỉ bằng hai lần băng thông của tín hiệu nguồn. Như đã giải thích trong 7.6.1, tần số lấy mẫu cũng phải được lựa chọn theo tần số cắt của bộ lọc khử răng cưa được áp dụng. Đối với bộ lọc thông thấp thực tế có tần số cắt khoảng 1 kHz, khuyến cáo tốc độ mẫu là ở tối thiểu 10 kHz.

Ví dụ về tín hiệu độ rọi được ghi lại trong thời gian 1 s được cho trên Hình 4. Gợn sóng 100 Hz là điển hình đối với bóng đèn sợi đốt và điều chế bổ sung tạo bởi điều chế biên độ của điện áp nguồn tại 8,8 Hz (d = 0,275 %) là nhìn thấy rõ.

7.6.3  Phân giải tín hiệu

Vì mức nhiễu  được khuyến cáo là 0,2 (xem 6.2) nên độ không đảm bảo của biến động điện áp tương đối là bằng 0,2 lần mức thấp nhất của biến động điện áp tương đối, là 0,2 % tại điều chế biên độ 8,8 Hz. Do đó, độ không đảm bảo của biến động điện áp tương đối phải nhỏ hơn 0,055 % (-65 dB). Điều này tức là trong trường hợp ứng dụng một bộ chuyển đổi AD (analog sang digital), đòi hỏi phải có nhiều hơn 10 bít (tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu lượng tử hóa đối với 11 bit = -66 dB).

Hình 4 - Ví dụ về biến động điện áp nguồn được ghi lại và tín hiệu độ rọi của bóng đèn sợi đốt 60 W

8  Quy trình kiểm tra xác nhận

8.1  Quy định chung

Thử nghiệm phải chịu độ không đảm bảo đo. Phụ lục B đưa ra tổng quan về các đại lượng ảnh hưởng chính đối với độ không đảm bảo đo.

Để giới hạn độ không đảm bảo đo của thử nghiệm. Cần thực hiện một số thử nghiệm kiểm tra xác nhận định kỳ.

Các thử nghiệm kiểm tra xác nhận được mô tả trong các điều dưới đây.

8.2  Máy đo nhấp nháy ánh sáng

Việc kiểm tra xác nhận máy đo nhấp nháy ánh sáng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng quy trình được cho trong Điều A.3.

Khuyến cáo rằng kết quả của việc kiểm tra xác nhận thỏa mãn như sau đối với tất cả các tần số thử nghiệm được cho trong Bảng A.1:

        (7)

trong đó

 là giá trị mức khắc nghiệt về nhấp nháy của dạng sóng độ rọi tiêu chuẩn hóa E(t) được áp dụng, xem Công thức (7), và

 là giá trị đo được tại đầu ra của máy đo nhấp nháy ánh sáng bằng cách sử dụng

             (8)

Đối với α = ¼, ½, 1,2, 3, 4 và 5

Trong đó α là hệ số nhân cố định mà tất cả các giá trị d_E được cho trong Bảng A.1 phải được nhân.

8.3  Tham số điện áp nguồn không có điều chế

8.3.1  Mức điện áp danh nghĩa

Mức giá trị hiệu dụng của tín hiệu nguồn cần được đo khi không áp dụng điều chế.

Khuyến cáo giá trị hiệu dụng nên thỏa mãn:

U [RMS] = (120 ± 0,5 %) V hoặc (230 ± 0,5 %) V             (9)

8.3.2  Tần số nguồn

Kiểm tra xem tần số nguồn thỏa mãn như sau:

f = (50 ± 0,5 %) Hz hoặc (60 ± 0,5 %) Hz,            (10)

8.4  Mức biến động điện áp

8.4.1  Quy định chung

Điều quan trọng là kiểm tra mức biến động điện áp khi một điều chế cụ thể được áp dụng. Có thể sử dụng hai lựa chọn đối với việc kiểm tra xác nhận này.

8.4.2  Lựa chọn 1: đo các tần số điều chế và mức điện áp thực tế

Kiểm tra xem các tần số điều chế f_m đã cho trong Bảng 1 thỏa mãn:

f_m nằm trong khoảng ± 1 % giá trị danh nghĩa được cho trong Bảng 1.

Áp dụng 1 % điều chế hình chữ nhật tại tần số 2 Hz. Đo toàn bộ sự thay đổi của giá trị đỉnh của điện áp nguồn khi quá độ. Sự thay đổi điện áp này cần (xem Bảng 1):

Au = (120 x 1 %) V x √2 = (1,70 ± 2 %) V hoặc    (11)

Au = (230 x 1 %) V x √2 = (3,25 ± 2 %) V

8.4.3  Lựa chọn 2: đo giá trị  bằng cách sử dụng máy đo nhấp nháy

Máy đo nhấp nháy có thể được sử dụng để kiểm tra xác nhận các mức biến động điện áp như dưới đây.

Đo mức tạp nhấp nháy của nguồn (_tạp ) bằng cách sử dụng máy đo nhấp nháy, khi không áp dụng điều chế. Kiểm tra xem (xem 6.2)

_tạp < 2        (12)

Áp dụng điều chế biên độ hình chữ nhật cho nguồn lưới theo các mức thử nghiệm quy định được cho trong Bảng 1. Đo mức nhấp nháy thực tế bằng cách sử dụng máy đo nhấp nháy () và kiểm tra xem tín hiệu nguồn bao gồm các thay đổi điện áp có thỏa mãn (xem Bảng 1):

= (1 ± 5)%               (13)

8.5  Bộ cảm biến ánh sáng vè bộ khuếch đại

Kiểm tra sự có mặt của điện áp bù bằng cách che cảm biến ánh sáng sao cho ánh sáng không thể đi vào điốt quang điện. Kiểm tra xem điện áp tạo đầu ra của bộ khuếch đại có nhỏ hơn 0,1 % mức điện áp lớn nhất của bộ khuếch đại (nằm trong dải hoạt động của bộ khuếch đại).

Kiểm tra tính tuyến tính của cảm biến bằng cách bố trí điốt quang điện tại các khoảng cách khác nhau từ một nguồn sáng nhỏ ổn định trong buồng quang học. Điện áp phải thay đổi tuyến tính theo 1/r².

Kiểm tra mức xén của đầu ra điện áp của bộ khuếch đại và phải đảm bảo rằng các thử nghiệm được thực hiện dưới mức này.

8.6  Môi trường thử nghiệm

Lắp cảm biến ánh sáng trong môi trường thử nghiệm mà trong đó không có EUT hoặc EUT không làm việc. Đóng kín môi trường thử nghiệm quang và đưa tất cả thiết bị thử nghiệm (không phải EUT) vào hoạt động.

Kiểm tra không có sự tồn tại của nhiễu điện từ và/hoặc sự xâm nhập ánh sáng không mong muốn trong môi trường thử nghiệm quang bằng cách kiểm tra tín hiệu điện áp tại đầu ra của bộ khuếch đại.

Nên sử dụng màn chắn bằng điện cho cảm biến ánh sáng và bộ khuếch đại.

8.7  Tạp nhấp nháy ánh sáng

Theo lý thuyết, nếu độ rọi từ EUT là hằng số thì  = 0. Tuy nhiên, trong thực tế, cảm biến ánh sáng và bộ khuếch đại của nó và máy đo nhấp nháy ánh sáng có thể làm cho kết quả không bằng không nếu độ rọi là hằng số. Điều đó được gọi là mức tạp nhấp nháy ánh sáng _tạp. Phải lưu ý rằng mức tạp này là khác so với tạp _tạp do thay đổi điện áp dư của tín hiệu thử nghiệm (xem 6.2 và 8.4.3).

Mức tạp nhấp nháy ánh sáng _tạp có thể được kiểm tra như sau.

Lắp đặt nguồn sáng được cấp nguồn AC thích hợp, một bóng đèn sợi đốt hoặc bóng đèn halogen. Cấp nguồn cho bóng đèn bằng một điện áp không đổi nhưng không có điều chế.

Đo độ rọi và xác định mức P_st thực tế bằng cách sử dụng máy đo nhấp nháy ánh sáng và kiểm tra xem mức thực tế có thỏa mãn:

_tạp < 0,1      (14)

9  Quy trình thử nghiệm

Để thực hiện thử nghiệm, khuyến cáo quy trình như sau:

a) lắp EUT vào trong vỏ có màn chắn quang;

b) đóng điện EUT và áp dụng dù thời gian ổn định;

c) nếu EUT có chức năng điều chỉnh ánh sáng thì quang thông cần được đặt tại 50 % quang thông lớn nhất (xem Điều 10 để biết chi tiết);

d) áp dụng các chế độ đặt được khuyến cáo về thu thập dữ liệu (thời gian thử nghiệm, tốc độ mẫu, lọc);

e) đặt điện áp thử nghiệm theo các giá trị khuyến cáo của Bảng 1 (= 1);

f) đo các mức  của dạng sóng độ rọi tương đối.

Ví dụ về mẫu bóng đèn LED 7 W được cho trong Phụ lục C.

10  Điều kiện thử nghiệm

EUT phải được thử nghiệm trong các điều kiện làm việc và khí hậu dự kiến của nó.

Thời gian ổn định thích hợp phải được áp dụng cho EUT trước khi thực hiện thử nghiệm. Quy định kỹ thuật của EUT và kiểu công nghệ có thể cho biết thời gian ổn định điển hình được yêu cầu.

EUT phải được cho hoạt động như sau:

• Thử nghiệm phải được áp dụng trong khi EUT hoạt động như dự kiến ở điều kiện làm việc bình thường như đã được nêu trong tiêu chuẩn sản phẩm liên quan tại quang thông ổn định và tại điều kiện phòng thí nghiệm bình thường.

• Thử nghiệm dược khuyến cáo thực hiện tại một phối hợp của điện áp nguồn và tần số nguồn như nhà chế tạo quy định.

• EUT bao gồm cơ cấu điều chỉnh ánh sáng phải được thử nghiệm ở mức quang thông là 50 % ± 10 % của quang thông lớn nhất. Nếu mức quang thông 50 % không có sẵn đối với EUT có chức năng điều chỉnh ánh sáng (trong trường hợp của các bậc rời rạc), thì thử nghiệm phải được thực hiện tại mức gần với 50 % nhất. Nếu có hai bậc cách xa nhau đến 50 % thì mức thấp hơn (< 50 %) phải được sử dụng cho thử nghiệm (xem IEC 61547:2009/ISH1:2013 [2] [1]).

• Đèn điện và phụ kiện độc lập phải được thử nghiệm với nguồn sáng mà chúng được thiết kế. Trong trường hợp thiết bị này có thể hoạt động với nguồn sáng có các công suất khác nhau thì khuyến cáo sử dụng một nguồn sáng có công suất tối thiểu.

• Nếu nguồn sáng có thể hoạt động tại màu sắc khác thì lựa chọn màu sắc để cho quang thông tối đa (tắt điều chế).

11  Đánh giá kết quả thử nghiệm

Mức  được đo bằng máy đo nhấp nháy ánh sáng nhìn chung sẽ khác biệt so với mức thử nghiệm  = 1 đã được áp dụng thông qua tín hiệu nguồn và biến động điện áp.

Kết quả có thể được giải thích như dưới đây.

= 1, EUT được quan sát bởi một người quan sát trung bình, xem có hoạt động nhấp nháy giống như một bóng đèn sợi đốt 60 W, nghĩa là trong 50 % trường hợp nhấp nháy được quan sát và trong 50 % trường hợp không quan sát được nhấp nháy.

< 1, EUT được quan sát bởi một người quan sát trung bình, xem có hoạt động nhấp nháy tốt hơn một bóng đèn sợi đốt 60 W.

>1, EUT được quan sát xem bởi một người quan sát trung bình có hoạt động nhấp nháy kém hơn bóng đèn sợi đốt 60 W.

12  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải chứa tất cả thông tin cần thiết để tái tạo lại thử nghiệm. Trong trường hợp cụ thể, nên ghi lại thông tin dưới đây:

a) nhận dạng EUT và bất kỳ thiết bị kết hợp nào, ví dụ như tên thương hiệu, kiểu sản phẩm, số seri;

b) điều kiện làm việc liên quan của EUT (mức quang thông);

c) kiểu cáp nối liên kết, bao gồm chiều dài và cổng giao diện của EUT mà cáp được nối;

d) điều kiện cụ thể cho việc sử dụng, ví dụ như chiều dài hoặc kiểu cáp, màn chắn hoặc nối đất, hoặc các điều kiện làm việc của EUT, là cần thiết đối với tính năng miễn nhiễm biến động điện áp;

e) thời gian làm nóng của EUT nếu thuộc đối tượng áp dụng;

f) nhận dạng thiết bị thử nghiệm, ví dụ như tên thương hiệu, kiểu sản phẩm, số seri;

g) bất kỳ điều kiện đặc biệt nào cần thiết để thực hiện thử nghiệm;

h) tần số và điện áp thử nghiệm nguồn danh nghĩa được áp dụng;

i) tín hiệu nhiễu được đặt vào (tần số điều chế, mức điều chế tương đối);

j) thời gian thử nghiệm đối với từng tín hiệu nhiễu;

k) tiêu chí chấp nhận đã được áp dụng (mức ).

Phụ lục A

(tham khảo)

Quy định kỹ thuật của máy đo nhấp nháy ánh sáng

A.1  Máy đo nhấp nháy điện áp

Thử nghiệm miễn nhiễm về biến động điện áp của EUT trong quá trình thử nghiệm được thực hiện theo cách khách quan bằng cách sử dụng cùng hệ số đo nhấp nháy P_st của máy đo nhấp nháy dựa theo điện áp được quy định trong IEC 61000-4-15. Thực hiện việc này bằng cách đo sự thay đổi độ rọi của EUT và đặt nó vào máy đo nhấp nháy thích hợp sử dụng độ rọi là đầu vào thay cho điện áp (xem Hình 1). Máy đo nhấp nháy độ rọi hoặc máy đo nhấp nháy ánh sáng được mô tả trong các trang khác nhau [4] [6] [7]. Sửa đổi có thể được thực hiện bằng cách bỏ qua các bộ phận của mẫu bóng đèn sợi đốt bên trong máy đo nhấp nháy dòng điện (Hình A.1).

Hình A.1 - Kết cấu của máy đo nhấp nháy IEC 61000-4-15 sử dụng điện áp như công suất vào

Điều này có nghĩa rằng không áp dụng hai khối đầu tiên của máy đo nhấp nháy tiêu chuẩn và phần khối thứ 3 cũng được bỏ qua (xem Hình A.1). [4] [6] (7] mô tả chi tiết về cách ‘xóa’ các đặc tính đáp ứng bóng đèn khỏi máy đo nhấp nháy.

Hình A.2 - Kết cấu của máy đo nhấp nháy ánh sáng

A.2  Quy định kỹ thuật của máy đo nhấp nháy

A.2.1  Yêu cầu chung

Các khối khác nhau của máy đo nhấp nháy ánh sáng được mô tả trên Hình A.2 được quy định chi tiết trong Phần 2.2 của [7]. Thông tin chi tiết hơn về chức năng của các khối từ a đến d được cho trong Điều A.2.

A2.2  Khối a: bộ thích ứng độ rọi

Khối này chứa một mạch thích ứng độ rọi để đo điện áp u_E(t) bằng tỉ số giữa độ rọi và giá trị DC:

               (A1)

Giá trị DC có thể thu được bằng cách sử dụng hàm truyền của bộ lọc thông thấp bậc 1 có đáp ứng tần số bằng:

               (A.2)

Trong đó

s là biến số hàm Laplace phức, và

τ_LPSC là hằng số thời gian lọc được đặt ở 10 s.

Tần số cắt của bộ lọc tương ứng là 0,016 Hz.

Sử dụng chuẩn hóa tín hiệu làm cho sự cảm nhận nhấp nháy không phụ thuộc vào mức độ rọi.

A.2.3  Khối b: Bộ lọc có trọng số

Phần đầu tiên của khối b giống với phần đầu tiên của khối 3 của máy đo nhấp nháy. Phần đầu tiên này bao gồm một bộ lọc thông cao bậc 1 có tần số cắt 3 db là 0,05 Hz và một bộ lọc thông thấp bậc 6 (Butterworth) có tần số cắt 3 dB là 35 Hz đối với hệ thống 230 V/50 Hz. Xem 5.4 của IEC 61000-4-15:2010.

Phần thứ 2 của khối b là bộ lọc cố trọng số đáp ứng mắt não . Có thể thu được bằng cách sử dụng bộ lọc có trọng số  của máy đo nhấp nháy điện áp, được bù đắp cho đáp ứng tần số analog F_RL(s) của bóng đèn sợi đốt 60 W tham chiếu (xem Hình A.1):

                        (A.3)

Hàm truyền của máy đo nhấp nháy điện áp tiêu chuẩn được định nghĩa tại 5.5 của IEC 61000-4-15.

Đối với đáp ứng tần số analog F_RL(s) của bóng đèn sợi đốt 60 W tham chiếu, sử dụng hàm truyền của bộ lọc thông thấp bậc 2 dưới đây (xem [7]):

                     (A.4)

trong đó

K = 3,75, τ_L1 = 0,02 ms, và

τ_L2 = 21,2 ms

Sau khi thay thế Công thức (A.4) bằng Công thức (A.3), hàm trọng số của phần thứ hai của khối b có thể được viết như sau đối với một hệ thống 230 V/50 Hz:

        (A.5)

A.2.4  Khối c: bộ nhân tín hiệu hình vuông, bộ lọc trung bình dạng trượt và thang đo

Khối c có chức năng tương tự như Khối 4 của máy đo nhấp nháy được quy định tại 5.6 của IEC 61000-4-15:2010.

Đầu ra của khối c thể hiện cảm giác nhấp nháy tức thời P_inst. Trong máy đo nhấp nháy IEC 61000-4-15, đầu ra của Khối 4 được chuẩn hóa bằng cách sử dụng hệ số tỷ lệ để đưa ra giá trị P_inst = 1 trong thử nghiệm nhấp nháy 10 min, khi áp dụng tín hiệu đầu vào 50 Hz được điều chế sóng hình sin, với tần số điều chế là 8,8 Hz và độ sâu điều chế là 0,25 % (xem [11] để biết thêm chi tiết). Hệ số tỷ lệ S là lý do cho độ lớn của đáp ứng tần số của tất cả các bộ lọc được áp dụng.

Ngoài ra, đối với máy đo nhấp nháy ánh sáng như vậy thì phải áp dụng một hệ số tỷ lệ. Để thu được giá trị S đối với máy đo nhấp nháy ánh sáng thì phải áp dụng dạng sóng độ rọi của bóng đèn sợi đốt có cùng tín hiệu điện áp được sử dụng trong việc điều chỉnh máy đo nhấp nháy của IEC 61000-4-15:

E(t) = {1+d_E/2}∙sin2πf_mt)}                        (A.6)

Trong đó

E(t) là độ rọi tương đối để tạo ra P_inst = 1 tại đầu ra của khối c, xem Công thức (A.1),

f_m = 8,8 Hz và là tần số điều chế = 1/T_m,

d_E = 0,630 % và là thay đổi tương đối của điều chế hình sin của độ rọi, tính băng phần trăm.

CHÚ THÍCH: Giá trị độ lớn tương đối của độ rọi (d_E = 0,630 %) đã thu được từ các kết quả trung bình của một mẫu gồm 10 bóng đèn sợi đốt 60 W khác nhau.

A.2.5  Khối d: Phân tích thống kê

Khối d có chức năng tương tự như Khối 5 của máy đo nhấp nháy được quy định tại 5.7 của IEC 61000-4-15:2010.

Đầu ra của khối d thể hiện mức khắc nghiệt của nhấp nháy ngắn hạn .

Để đảm bảo rằng việc tính toán mức khắc nghiệt của nhấp nháy ngắn hạn được thực hiện trong khi bộ lọc máy đo nhấp nháy ở tình trạng ổn định, nên bỏ qua 60 s đầu của cảm giác nhấp nháy tức thời P_inst, chủ yếu theo đáp ứng quá độ (xem chú dẫn c của Bảng 1).

A.3  Kiểm tra xác nhận máy đo nhấp nháy ánh sáng

Máy đo nhấp nháy ánh sáng có thể được kiểm tra xác nhận bằng cách áp dụng các dạng sóng độ rọi tiêu chuẩn hóa mà đã được chứng minh rằng nó cho mức chính xác là bằng 1. Điều này được thực hiện bằng cách đặt điện áp thử nghiệm u_E(t) có chứa một thành phần DC cộng một nhấp nhô 100 Hz được điều chế hình chữ nhật như mô tả trong Công thức (A.6) với các tham số điều chế như đã cho trong Bảng A.1.

E(t) = {1 - (d_r/2)∙cos(2πf_rt)}∙{1 +(d_E/2)signum(sin(2πf_mt))}              (A.7)

trong đó

E(t) là độ rọi tương đối; xem Công thức (A.1),

f_r bằng 100 Hz và là tần số của nhấp nhô độ rọi đã cộng với giá trị DC,

f_m là tần số điều chế = 1/T_m,

d_r bằng 22 % và lá thay đổi tương đối của nhấp nhô độ rọi 100 Hz, tính bằng phần trăm,

d_E là thay đổi tương đối của điều chế hình chữ nhật của độ rọi, tính bằng phần trăm,

signum(x) = hàm signum, signum(x) = 1 đối với x > 0

signum(x) = 0 đối với x = 0

signum(x) = -1 đối với x < 0.

Tất cả các kết hợp của tần số thử nghiệm và mức độ rọi tương đối cần đưa ra giá trị nhấp nháy ngắn hạn chính xác = 1 khi được đặt vào máy đo nhấp nháy.

Bảng A.1 - Quy định kỹ thuật về thử nghiệm của biến động độ rọi đối với thiết bị phân loại máy đo ánh sáng

A.4  Ví dụ về việc thực hiện  trong MATLAB

Ví dụ về việc thực hiện được cho trên Trung tâm MATLAB [21].

Phụ lục B

(Tham khảo)

Xem xét về độ không đảm bảo

B.1  Quy định chung

Phụ lục B đưa ra thông tin liên quan đến độ không đảm bảo của kết quả  của thử nghiệm miễn nhiễm biến động điện áp. Thông tin chung về việc xem xét độ không đảm bảo của thử nghiệm miễn nhiễm có thể được tìm thấy trong IEC 61000-6-1 (xem Điều B.6).

B.2  Ký hiệu chung

B.3  Đại lượng đo

Đại lượng đo được kết hợp với thử nghiệm miễn nhiễm biến động điện áp là , số đo nhấp nháy ngắn hạn.

B.4  Đại lượng ảnh hưởng

Bảng B.1 đưa ra danh sách các đại lượng ảnh hưởng cần được xem xét để thu được độ không đảm bảo toàn diện của .

Tất cả các đại lượng ảnh hưởng của nguồn lưới và nhiễu có thể được tích hợp trong một giá trị không đảm bảo của mức  kết hợp với điện áp thử nghiệm.

EUT là một nguồn quan trọng nhưng cũng là một nguồn khó có độ không đảm bảo do việc hiệu chỉnh có thể làm thay đổi đáng kể như là chức năng của công nghệ EUT. Nhìn chung, hệ số hiệu chỉnh đối với các loại SSL của EUT nhỏ hơn nhiều so với 1. Điều này có nghĩa rằng sự đóng góp của độ không đảm bảo từ EUT được ngăn chặn. Đối với một bóng đèn sợi đốt, hệ số điều chỉnh là 1. Điều này có nghĩa rằng độ không đảm bảo của điện áp nguồn lưới và nhiễu biến động điện áp của nó được chuyển đến sang kết quả của thử nghiệm với độ khuếch đại là 1.

Để đơn giản, trong phần còn lại của Phụ lục này sẽ chi xem xét nguồn không đảm bảo đối với bóng đèn sợi đốt 60 W tham chiếu.

Bảng B.1 - Các đại lượng ảnh hưởng và dung sai khuyến cáo của chúng

B.5  Nguồn không đảm bảo

Bước thứ hai trong việc đánh giá độ không đảm bảo là xác định một mô hình toán học kết hợp ảnh hưởng tổng hợp của các đại lượng ảnh hưởng chính đến độ không đảm bảo tổng thể để ước tính độ không đảm bảo tiêu chuẩn kết hợp u_c. Một mô hình phép nhân đơn giản sẽ đủ cho hầu hết các trường hợp. Mô hình:

                 (B.1)

 là giá trị thực

P_st là giá trị đo được

G₁ G₂...G_N là các hiệu chỉnh theo phép nhân (với độ không đảm bảo có liên quan) do các đại lượng ảnh hưởng chính.

Trong trường hợp thử nghiệm bóng đèn sợi đốt, các phân bố độ không đảm bảo chính:

• độ không đảm bảo do điện áp thử nghiệm (TV): ;

• độ không đảm bảo của máy đo nhấp nháy ánh sáng (LFM): ;

• độ không đảm bảo do tạp (N) của điện áp thử nghiệm .

Độ không đảm bảo tổng thể, có thể được tính như sau:

           (B.2)

Tiếp đó, độ không đảm bảo mở rộng được tính trong miền logarit (xem IEC 61000-1-6, để biết chi tiết).

Dung sai của các máy đo nhấp nháy ánh sáng và điện áp thử nghiệm, tương ứng là ± 0,05 và ± 0,02, có thể được áp dụng trực tiếp vào nguồn không đảm bảo có cùng biên độ (nhiễu thông thường).

Sự phân bố độ không đảm bảo từ mức tạp biến động điện áp thử nghiệm (0,2) có thể được ước tính như sau. Sự kết hợp của hai biến động độ rọi có các tần số biến động khác nhau tuân theo định luật cộng bậc hai (Aileret), xem Công thức (3) trong [10]. Do đó, đối với bóng đèn sợi đốt, sự kết hợp của hai biến động điện áp cũng tuân thủ theo định luật tổng hợp bậc hai. Do vậy, độ không đảm bảo đo được suy ra từ việc cộng biến động điện áp (tạp) dư với mức biến động điện áp mong muốn có thể được tính từ .

Khi gộp ba đóng góp chính vào độ không đảm bảo thì thu được nguồn không đảm bảo đã cho trong Bảng B.2.

Do đó, độ không đảm bảo mở rộng đối với P_st là U_c = ± 0,07. Hai đóng góp chính cho độ không đảm bảo là máy đo nhấp nháy ánh sáng và điện áp thử nghiệm.

Bảng B.2 - Nguồn không đảm bảo của thử nghiệm miễn nhiễm biến động điện áp

Phụ lục C

(tham khảo)

Ví dụ về kết quả thử nghiệm của thiết bị chiếu sáng

C.1  Thử nghiệm không có biến động điện áp

Kết quả phép đo  đối với ba kiểu thiết bị chiếu sáng được cho trong Bảng C.1. Không có điều chế điện áp trên nguồn, tức là phép đo đã được thực hiện với một nguồn ổn định.

Bảng C.1 - Kết quả bằng số của phép tính  đối với ba EUT không có điều chế điện áp

C.2  Thử nghiệm có biến động điện áp (có chủ ý)

Các kết quả phép đo P_st đối với ba kiểu thiết bị chiếu sáng được cho trong Bảng C.2. Áp dụng điều chế điện áp theo Bảng 1 được áp dụng cho nguồn.

Bảng C.2 - Kết quả bằng số của phép tính  đối với ba EUT có điều chế điện áp

Từ các kết quả đối với các EUT cụ thể này, có thể kết luận rằng EUT2 và EUT3 (tương ứng là bóng đèn CFL và bóng đèn LED) có miễn nhiễm với biến động điện áp nhiều hơn so với bóng đèn sợi đốt tham chiếu EUT1.

Các kết quả của Bảng C.2 cũng được mô tả trên Hình C.1.

Kết quả thử nghiệm miễn nhiễm biến động điện áp

Tần số (Hz)

Hình C.1 - Kết quả hình học  đối với ba EUT với điều chế hình chữ nhật tại năm tần số ( = 1)

Việc ghi lại được thực hiện trong 60 s với tốc độ lấy mẫu là 10 kHz. Ảnh chụp của tín hiệu được ghi lại đối với EUT1 không có điều chế điện áp nguồn và có điều chế, được cho lần lượt trên Hình C.2 và Hình C.3. Các kết quả của tín hiệu độ rọi được ghi lại đối với EUT2 và EUT3 cố điều chế điện áp nguồn được cho trên Hình C.4 và Hình C.5.

EUT1: Không có điều chế

a) Tín hiệu nguồn

EUT1: Không có điều chế

b) Độ rọi tương đối

Hình C.2 - EUT1: Tín hiệu được ghi lại (không có điều chế điện áp nguồn lưới)

a) Tín hiệu nguồn có điều chế d = 0,407 % tại 13,5 Hz (= 1)

b) Độ rọi tương đối

Hình C.3 - EUT1: Tín hiệu được ghi lại (có điều chế)

Hình C.4 - EUT2: Độ rọi tương đối: Điều chế điện áp nguồn d = 0,407 % tại 13,5 Hz ( = 1)

Hình C.5 - EUT3: Độ rọi tương đối: Điều chế điện áp nguồn d = 0,407 % tại 13,5 Hz (=1)

C.3  Thử nghiệm ở điều kiện mờ

Kết quả phép đo P_st đối với bốn kiểu thiết bị chiếu sáng ở điều kiện mờ được cho trong Bảng C.3. Độ mờ mức 1 biểu thị độ mờ lớn nhất (do đó quang thông nhỏ nhất), trong khi độ mờ mức 4 biểu thị độ mờ nhỏ nhất (do đó quang thông lớn nhất).

Bảng C.3 - Kết quả bằng số của phép tính P_st đối với bốn EUT trong điều kiện làm mờ

Các giá trị của  được cho trong Bảng C.3 được mô tả bằng đồ thị trên Hình C.6.

Kết quả phép đo  trong điều kiện làm mờ

Hình C.6 - Kết quả hình học của  đối với bốn EUT trong điều kiện làm mờ

Từ các kết quả đối với các EUT cụ thể, có thể kết luận rằng việc tăng mức độ mờ gây ra sự tăng mức P_st cần đo. Lưu ý rằng thử nghiệm đã được thực hiện trong điều kiện điện áp nguồn ổn định, tức là không có biến động điện áp trên nguồn.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] IEC 61547:2009, Equipment for general lighting purposes - EMC immunity requirements

[2] IEC 61547:2009/ISH1:2013, Interpretation sheet 1 - Equipment for general lighting purposes - EMC immunity requirements

[3] ISO 11664-1:2007 (CIE s 014-1/E:2006), Colorimetry - Part 1: CIE standard colorimetric obse/vers3

[4] I. Azcarate, J.J. Gutierrez, A. Lazkano, p. Saiz, L.A. Leturiondo, K. Redondo, Sensitivity to flicker of dimmable and non-dimmable lamps , Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2012 IEEE International, 13-16 May 2012, pp. 344 - 347

[5] K. Chmielowiec, Flicker effects of different types o f light sources, 2011 11th International Conference on Electrical Power Quality and utilisation (EPQU), 17-19 Oct. 2011

[6] I. Azcarate J.J. Gutierrez, A. Lazkano, L.A. Leturiondo, p. Saiz, K. Redondo, J. Barros, Type testing of a highly accurate illuminance flickermeter, ICHQP 2012

[7] J. Drapela, J. Slezingr, A light-flickermeter - Part I: Design, Proceedings 11th International Scientific Conference Electric Power Engineering 2010, pp. 453

[8] J. Drapela, J. Slezingr, A light-flickermeter - Part II: Realization and verification, Proceedings 11th International Scientific Conference Electric Power Engineering 2010, pp. 459

[9] T. Keppler, T. Keppler, N. R. Watson, S. Chen and J. Arrillaga, Digital flickermeter realisations in the time and frequency domain, Proceedings of the Australasian Universities Power Engineering Conference (AUPEC-2001), 23-26 September 2001, pp. 565

[10] J. Ruiz, J. J. Gutierrez, A. Lazkano, s. Ruiz de Gauna, A Review of Flicker Severity Assessment by the IEC Flickermeter, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 59, NO. 8, August 2010, pp. 2037

[11] Testing the NPL flickermeter: www.npl.co.uk/electromagnetics/electricalmeasurement/products-and-services/testing-the-npl-reference-flickermeter

[12] R. A. Losada, Digital Filters with MATLAB, The MathWorks, Inc., 11 May 2008 (Updated 16 Dec 2009): http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/19880-digital-filters-with-matlab

[13] Solcept Open Source Flicker Measurement-Simulator, https://www.solcept.ch/en/tools-/flickersim/downtoad/

[14] P. Jourdan, Flickermeter Simulator: Power line flickermeter according IEC 61000-4-15, Matlab Central, 12 Jun 2009 (Updated 11 Jan 2010): www.mathworks.com/matlabcentral/rileexchange/24423-flickermeter-simulator

[15] IEC 60050 (all parts), International Electrotechnical Vocabulary (available at http://www-.electropedia.org/)

[16] J. J. Gutierrez, p. Beeckman, I. Azcarate, A protocol to test the sensitivity of lighting equipment to voltage fluctuations, 23rd International Conference on Electricity Distribution: CIRED 2015, Lyon, June 2015.

[17] CIGRE Report 656:2016, Review of LV and MV Compatibility levels for voltage fluctuations, Working Group C4.111, dated May 2016.

[18] D. Sekulovski, Is it all flicker?, https://www.youtube.com/watch?v=1gZg6eUmEGA, Webinar dd. 2016-03-24

[19] EC SCENIHR (Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks), Health Effects of Artificial Light, 19 March 2012: http://ec.europa.eu/health/scientific_committees/consultations/public_consultations/scenihr_consultation_14_en.htm

[20] IEC TR 61000-1-6:2012, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 1-6: General - Guide to the assessment of measurement uncertainty

[21] PstLM toolbox MATLAB Central, https://nl.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/63445-light- flicker-assessmenttoolbox?requestedDomain=www.mathworks.com

[22] CIE TN 006:2016, Visual Aspects of Time-Modulated Lighting Systems - Definitions and Measurement Models

Mục lục

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ, định nghĩa, thuật ngữ viết tắt và ký hiệu

4  Quy định chung

5  Máy đo nhấp nháy ánh sáng

6  Tín hiệu nhiễu biến động điện áp

7  Thiết lập thử nghiệm và thiết bị thử nghiệm

8  Quy trình kiểm tra xác nhận

9  Quy trình thử nghiệm

10  Điều kiện thử nghiệm

11  Đánh giá kết quả thử nghiệm

12  Báo cáo thử nghiệm

Phụ lục A (tham khảo) - Quy định kỹ thuật của máy đo nhấp nháy ánh sáng

Phụ lục B (tham khảo) - Xem xét về độ không đảm bảo đo

Phụ lục C (tham khảo) - Ví dụ về kết quả thử nghiệm của thiết bị chiếu sáng

Thư mục tài liệu tham khảo