GB/T 31275-2020 照明设备对人体电磁辐射的评价.pdf

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GB/T 31275-2020 照明设备对人体电磁辐射的评价.pdf

B/T31275—2020/IEC62493:2015

P.d.mm(30MHz~300MHz)≤0.10mW

同样,这一贡献很小,如果以其他EMC发射标准(CISPR15除外)为参考,可以期望得到类似的小 贡献。还需注意的是,这个计算中的模型是非常保守的,因为它假设DUT和主电缆在这个频率范围内 表现为半波偶极子天线。实际上,DUT加上电缆是一个非常低效的天线,其辐射电阻远小于匹配的半 皮偶极子的辐射电阻(例如,见Balanisr)。此外,在这一评估中,采取了一种非常保守的方法,即在所 考虑的整个频率范围内存在非有意的发射,并且在所有这些频率上发射水平都正好等于极限值。同样。 这是非常不可能的,实际上,非有意的发射水平在有限的频率范围内,甚至只在少数儿个离散的频谱 成分处,接近极限值。还需指出的是,采用了最不利的求和方式,因为在谐波情况下可能存在的相位关 系没有被考虑在内。 结论:在30MHz~300MHz之间的热贡献Pnd.mx约为0,因此可以忽略不计

DB/T 51-2012 地震前兆数据库结构 台站观测D.3.4对热效应贡献的总体结论

在100kHz~300MHz范围 皮视为符合ICNIRP和IEEE的热效应要求。如果照明设备包括有意辐射体,则适用附加的合规标准。 羊见附录工第4章和第7章

E.1感应内部电场的测量

内部电场应按照第5章在20kHz10MHz频率范围内测量。 本附录描述的例子基于一台以矩阵(电子数据表)形式输出数据的EMI接收机,其中频率(MHz) 存储在0列中,测量电压(dBμV)则存储在1列中。数据输出需利用E.2的计算程序来处理,

测量数据为一个矩阵,其中,频率f。(MHz)存储在O列中,而测量电压V(f)(dBμV)则存储 1列中的测量电压V(f,)(dBμV)需要利用式(E.1)转化为V(f,)(V)

V(f.)(V)需要利用传递函数g(f)(V/A)转化为电流I。(f.)(A),该传递函数由5.4 络确定,在式(E.2)中给出

电流密度Jm(f.)(A/m)由式(E.3)给出

其中:Amck一岁· 0.11

其中Amck岁·0.11

测量的电流密度(f)可以用内部电场来表示

其中,电导率。(,)作为频率函数的值可以用式(E.5)来计算:

V(f.) 50 g(f.):= I cap(f n) /+ (4 : f.)

V(f.) Jcap(f.): g(fn).Anech

s(fh)=a·(f,·10°)"+c

表E.1电导率随频率的变化(见IEC62311:200

感应电场Eap(fn)需要用极限值ELim(f)来除,并需要求和来确定式(E.6)给出的因数F:

范德霍夫(VanderHoofden)头部试验合格准则

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Ep(f.) akh, ELim(f.)

(D.4.d) (D.4.a) (D.4,b) (D.4.c) (D.4) D.2.3.3 D.2.2.1 D.2.2.3 D.2.3.2 和附录E 和D.2.2.2 十 + + 采用范德霍 ....(E.7) 1 可以忽略 夫(Van der 可以忽略 可以忽略 Hoofden)测 试F

当填写范德霍夫(VanderHoofden)试验的结果F时,式(E.7)简化为以下合规标准

在20kHz~10MHz频率范围内,测得的值,经加权和累加后得出的因感应外部电场而产生的内部 电场的兼容因子F不得超过1:参见式(E.8):

在20kHz~10MHz频率范围内,测得的值,经加权和累加后得出的因感应外部电场而产生的内部 电场的兼容因子F不得超过1;参见式(E.8):

E.2保护网络理论特性的计算

图F.1网络分析仪初始标准化测试装置

图F.2利用网络分析仪测量分压因数的测试装

5.5中式(1)给出的传递函数不能用于校准。因此,这里给出理论特性的计算方法 用网络分析仪校准的保护电路的理论传递函数(参见图F.3)由式(F.1)给出。除RnwA(网络分析

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的最大允许偏差设定为土1

图F.3用于校准保护网络的计算理论特性

312752020/IEC6249

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所有类型的触发器、启动器、开关、调光器(包括相位控制装置,如三端双向可控硅开关元件、GTO)及传感器 视为电子控制装置

不需测量F因子即可视为符合要求的判定流程

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由于越来越多的照明设备可能配备有意的射频辐射体,EMF暴露评估也可考虑到有意的射频源 (参见4.3和第7章)。本附录涉及与对照明设备中有意辐射体的EMF评估有关的备选方案和问题

用于照明设备的有意辐射源可能用于控制和/或传感目的。这些无线源应用的频率范围一般在 30MHz以上,低于3GHz。表1.1概述了可应用于照明系统的无线技术,并给出了频率范围、最大辐射 功率和占空比等基本特性。 示例:ZigBee和几个专有无线系统被用于ISM频段433MHz、2.4GHz(世界范围)、915MHz(美洲和澳大利亚)和 868MHz(欧洲)频段 从表1.1中可以看出,可以使用不同的方法来表示总辐射功率。EIRP是等效全向辐射功率,它是 天线输人功率P和最大天线增益G的乘积,而ERP是有效辐射功率,它是EIRP除以各向同性天线的 增益 最大辐射RF功率是暴露评价的一个重要参数

I.3照明应用中的天线!

安装在照明应用中的天线通常是低增益天线,它通常是一种偶极子型天线,集成在天花板附近的灯 具中图1.1a)」,可视为靠近导电地面的天线图I.1b)或地面上的单极子。因此,实际上,天线的行为 近似为偶极子天线。偶极子天线具有环状的全方位辐射方向图,最大增益G为1.64[图I.2a)和b)]。 由于地面效应,增益可能增加到一个大约G等于4的值。图I.2给出了自由空间中的偶极子和离天花 反一定距离的偶极子的场分布的例子,天花板被建模为一个完全导电的地面平面。该模型应用了偶极 子及其镜像的解析公式(1.5)。结果表明,取决于偶极子的取向,某些方向上的场强和叶的出现都有 增加。 不同类型灯具的暴露距离从0.05m2m(表A.1)。应用于照明设备的无线电技术的频率范围为 300MHz~3GHz。因此波长入从1m~0.1m。 对于非定向(偶极子型)天线,当与天线的距离d满足如下条件时,就是远场区域,场随着1/d 衰减:

d > d nfr =入/2元

d >dntf =入/2元

表I1可能应用在照明系统中的无线电射频技术

最大功率是ETSIEN300328:2006[13] 5.7.3中规定的平均值;这个ETSI标准要求假设占空比为100%确 EIRP 实际占空比可能更小。 实际传输时间平均功率与最大功率之比最大为0.76[14]。

因此,在上述频率范围内,近场到远场的过渡距离约为1/6m1/60m。 在远场区域,电场E可用下面公式计算

E(d)= V30PG

式中,P是输人天线的功率,G是天线的增益, 图I.3给出了自由空间偶极子解析式(1.5)得出的场,与式(1.2)的远场近似比较的例子。将其弓 1.1)的远场条件,本例给出d.tr(433MHz)=0.11m

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图1.4显示了辐射天线在三种输入功率下产生的电场,以及两个典型的增益值,结果表明距离、功 率和天线增益是决定暴露水平的重要参数。图1.4也给出了在最低频率时的近场远场边界。结果表 明,对于考虑的频率范围(300MHz~3GHz)的有意辐射体,对于大多数感兴趣的暴露距离(0.3m~ 2m),都可以采用远场公式。对于0.05m(手提灯)的暴露距离,需考虑近场效应(图1.3)。当观察不同 功率水平的影响时,可以看到输入功率为20mW时,场水平总是远低于ICNIRP1998最不利情况下的 参考值28V/m。对于200mW的输入功率,如果暴露距离大于0.2m左右,也不会超过一般公众的参 考水平。

a)x轴方向偶极子2.4GHz自由空间

x轴方向偶极子2.4GHz.导电平面下方0.5m

图I.1房间内有发射天线的灯具

b)z轴方向偶极子2.4GHz自由空间

d)z轴方向偶极子2.4GHz.导电平面下方0.5

图1.2导电天花板/平面的影响

因此,对于表1.1中提到的带有有意辐射体的无线技术类型,根据使用最不利情况的ICNIRP参考 水平的评估,可以得出结论,如果输人天线的总的最大功率小于200mW,则照明应用中的有意辐射体 符合暴露要求(参考水平)。需指出的是,这些考虑是基于参考水平的应用,而参考水平通常比基本限 制[16]·L门更为保守。

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小电偶极子的电场.解析公式与远场近似值对

图I.4电场作为距离、天线增益和输入功率的函数(远场近似)

一般来说,EMF评估可以通过使用基本限制(BRs)或参考水平/干预水平来完成。在I.3中对参考 水平进行了总体评价。另一种方便的评估方法是基于对有意辐射体的总平均辐射功率的确定。这种所 胃的“低功率排除法”是在IEC62479:2010中指定的。在这种方法中,规定了低功率排除水平。如果有 意发射体输人端实际平均(6min)总功率Pint.rad低于排除电平Pmax,则产品设计符合要求,无需进一步 测试,

P int rnd < P mx

例如,它可以很容易地从ICNIRP1998和IEEEC95.1:2005中的2W/kg的SAR基本限制中,导 出适用于头部10g三维像素(体积像素)组织的限值。由此可以直接推导出,一个20mW的射频源,如 果其功率全部耗散在这个三维像素一一一而这是非常不可能的,那么正好符合这个BR(基本限制)。因 比,20mW低功率法是一种方便(但非常保守)的方法,因为只要简单地检查发射源的总辐射输出功率。

L.4.2平均总辐射功率Pm.m的确定

从表1.1可以看出,一些无线发射体的辐射功率远远低于20mW,而更多的辐射体的功率是高于 20mW。对于低功率排除法,我们现在应计算由有意辐射体发射的6min平均功率。而其他辐射体的 功率高于20mW。 在计算平均总辐射功率Pint·rad时,应考虑有意发射信号的最大占空比。SAR限值和相关的低功率 排除水平是基于6min时间平均的。如果有意发射的信号是有限时间的,例如连续脉冲,那么在信号的 44

ontime期间的功率可以更高得多 平均功率可计算如下,

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Ppuls——有意发射体在脉冲时间(on time)的发射功率; Dc 来自有意发射体的信号的占空比,它是脉冲宽度Tpulse和脉冲重复频率PRF的乘 即:Dc=PRF·Tpulse=Tpulse/Trep。参见图I.5。 在应用这个公式时,需确定无线技术的发射功率是如何定义的

图1.5脉冲信号对平均暴露的影响

I.4.3低功率排除水平Pm的确定

基本EMF标准IEC62479:2010提供了适用不同类别的暴露人群(一般公众,职业)的各种基本限 直的低功率排除水平Pmx。参见IEC62479:2010中的表A.1。例如,在ICNIRP1998,一般公众暴露, 最不利的情况下,低功率排除水平对于头部和驱干是20mW。与无线源辐射的可能功率水平(表1.1) 相比,乍一看似乎公式(1.3)的20mW的排除水平似乎是很低的值。例如,在wiFi源的情况下,应用这 种低功率排除水平无法证明其符合性,因为WiFi源的辐射功率可能在100mW~1000mW之间,这比 20mW的排除水平要大得多。然而,也有一些方法可以显著提高低功率排除水平,在基本的EMF标准 IEC62479中给出了替代的(较高的)低功率排除电平的方法。 从图I.3所示的场计算可以很容易地看出,场强以1/d衰减,对于较天的暴露距离,发射器的 20mW功率被10g的单个体素捕获的可能性极小,而且在基本的EMF标准IEC62479中,替代的低 率排除水平已被导出为暴露距离的函数,并且是线类型和无线技术的函数。 通过应用参考文献[1.10]中的SAR估计公式,可以得到更精确/更具体的宽松公式。在这篇文章 中以天线特性、距离和频率为参数,推导了SAR估计公式。EMF基础标准IEC62479:2010的附录B 给出了替代的低功率排除水平的计算方法,对于暴露距离0.05m~0.25m之间它是距离和天线类型函 数。这些替代值是基于Ali等人的研究参考文献[1.9],参考文献[1.9]的图3和图4给出了频率和不同 类型天线的函数一些结果。例如,在900MHz时,对于不同类型的天线,在0.25m的距离可以安全地 应用的150mW的低功率排除水平,这是一个因子7.5的宽松。 示例:对于WiFi技术,IEC62479:2010的表B.1对平均质量为10g给出了下列替代排除水平: 距离0.05m:Palt=32mW。 距高 0.25m:Pal=328 mW

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1.5灯具中的多个发射体

SAR≤(/SAR)

DB35/T 1827-2019 树脂框架木质地板通用技术条件+.........+......

由于SAR与低功率排除水平直接相关,线性求和也适用于k个不相关源的总功率。因此,所有有 意辐射源的总辐射功率应相对于适用于该无线技术(频率、天线)的每一个低功率排除水平以线性方式 累加。然后,式(I.3)的低功率排除符合性准则变成了N个不相关发射体的总计:

附录D显示,在100kHz~300MHz的频率范围内,非有意辐射发射的总功率可忽略不计,因此, 在式(1.7)中可以忽略非有意辐射的贡献

EMF暴露评估仅限于一个灯具,不适用于多个灯具。原因如下: EMF产品标准总是适用于单个产品,而不是装置; 靠近某个灯具(例如,0.3m),这个灯具的贡献占主导地位;这可以通过建模来证明; 需指出的是,安装单一灯具所带来的额外增益已被考虑在内

CJJ/T 296-2019 工程建设项目业务协同平台技术标准L.7附录I中的参考文献

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