组串式光伏逆变器作为新能源发电系统中的关键设备,其性能稳定与电磁兼容性(EMC)直接影响整个光伏系统的安全和效率。近期,我司深圳市南柯电子科技有限公司针对一款组串式光伏逆变器在CISPR 11 150kHz-30MHz频段的辐射测试中出现超标现象进行了系统的产品摸底测试及整改分析,本文详细介绍此次测试的背景、问题定位、整改措施及后续建议,旨在为同行业企业提供借鉴与参考。
一、产品分析:组串式光伏逆变器的技术特征与电磁辐射源
组串式光伏逆变器主要负责将多个光伏组件发出的直流电转换成符合电网要求的交流电,其内部包含高频开关电路、滤波器、控制芯片及通信模块。由于高频开关频率较高,设备在150kHz至30MHz频段的电磁辐射是不可避免的。逆变器的辐射源主要包括:
开关器件的开关瞬态电流和电压变化;
电源线和信号线产生的共模及差模电流;
电路板布线及元器件布局的寄生电容和电感;
内部及外部接地设计不合理导致的地环路辐射。
这些因素综合作用,容易使得产品在CISPR 11 150kHz-30MHz标准的辐射限值范围内出现超标,进而影响系统的电磁环境,造成设备互扰甚至安全隐患。
二、EMC检测项目和适用标准
组串式光伏逆变器的EMC检测主要环绕产品的辐射发射和传导发射两大类。此次重点关注的是CISPR 11(工业、科学及医疗设备无线电干扰特性)的辐射发射限值部分,具体频段覆盖150kHz到30MHz,这一频段正是逆变器高频开关工作频率的敏感区域。
辐射发射 | 150kHz - 30MHz | CISPR 11 | 依设备分类限值(通常为30dBμV/m或以下) |
传导发射 | 150kHz - 30MHz | CISPR 11 | 限定在一定的电压级别以内,防止对电网造成干扰 |
除CISPR 11外,针对组串式光伏逆变器的安全性与电磁兼容还需结合IEC 61000系列标准做测试,但此次整改主要聚焦于辐射超标部分。
三、产品摸底测试及问题识别
针对客户反馈的逆变器辐射超标现象,我司在专业EMC实验室环境中进行全面摸底测试,包括辐射场强测量、开关波形采集、滤波器性能测试和接地电阻评估等。关键观察点及现象包括:
开关频率段的高场强峰值明显高于限值,表明开关电路瞬态抖动或寄生共振存在;
滤波组件及线路匹配频率偏差导致滤波效果未达zuijia;
内部布线缺少合理屏蔽,信号线与电源线交叉导致干扰耦合;
地线接地面分布不均,形成多个地环路,促进电磁干扰的辐射。
上述问题的综合作用导致产品在特定频段超出CISPR 11辐射发射限值,故必须进行专项整改以保证产品合规及现场稳定运行。
四、EMC整改措施与效果评估
结合摸底测试结果,我司提出以下整改方案:
优化开关电路设计:调整开关器件的驱动死区时间,减少开关瞬态电压尖峰,降低高频谐波产生。
增强滤波网络:增设多级LC滤波器,并选用高性能磁性材料,提升滤波器的宽频带抑制能力。
改进布线布局:严格区分模拟信号线与电源线走向,增加线对线间电磁屏蔽,减少串扰。
统一接地设计:采用单点接地方式,取消多重地环路,改善接地电阻指标。
使用屏蔽壳体:对逆变器关键电路模块实施金属屏蔽罩处理,抑制辐射外泄。
整改后我司进行了CISPR 11 150kHz-30MHz辐射测试,场强数据均降至限值以下,设备表现符合标准要求,且整体系统稳定性显著提升,现场运行干扰现象明显减轻。
五、综合评价与建议
本次组串式光伏逆变器辐射超标的案例反映出在新能源电力电子产品设计与制造过程中,EMC体系管理的重要性和复杂性。高频开关技术的应用提升了设备效率,但也给EMC挑战带来更高要求。深圳市南柯电子科技有限公司通过严谨的测试和系统的整改措施,不仅解决了当前问题,也为后续产品开发积累了宝贵经验。
为了帮助更多企业实现合规和产品优化,我提出以下建议:
设计阶段预先考虑EMC需求,与电路设计、PCB布局同步开发,减少后期整改成本;
坚持常规EMC检测,建立完善的测试数据库,快速定位潜在风险;
重视接地和屏蔽设计,正确理解地环路产生机理,科学规避;
关注最新EMC标准动态,特别是针对新能源设备的特殊要求和新增测试规范;
加强跨部门协作,打造电气与EMC工程师的协同环境,实现设计和实测平衡。
六、
随着光伏产业的高速发展,组串式逆变器将成为电站ue的核心设备。面对严格电磁兼容标准的挑战,深圳市南柯电子科技有限公司坚持技术创新与品质管理并重,依托专业EMC检测和整改能力,持续为客户提供符合guojibiaozhun的高质量光伏逆变器产品。欢迎广大客户与我们合作,通过南柯的技术实力和服务保障,共同推动绿色能源产业的稳步繁荣。
深圳市南柯电子科技有限公司
通过验收标准966三米半电波暗室
主要包括EMC摸底测试,EMC整改,EMC器件选型,EMC设计,线上线下培训等服务。
实验室测试仪器都经过精密调整,每月会与第三方机构进行设备校准。
首次租场可以体验免费测试,现场还有EMC整改团队提供整改建议。