Tương thích điện từ là gì và các biểu hiện trong thực tế
Tương thích điện từ (ElectronMagnetic Copatibility: EMC) là là khả năng của thiết bị điện, điện tử (trong đó có đèn LED) hoạt động bình thường, tức là miễn nhiễm đối với các bức xạ điện từ trong môi trường và bản thân thiết bị điện cũng không gây ra các bức xạ điện từ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các thiết bị khác. EMC bao gồm hai mặt: EMI (ElectronMagnetic Interference): Can nhiễu điện từ và EMS (ElectronMagnetic Susceptibility): Miễn nhiễm bức xạ điện từ.
Chúng ta thường gặp những hiện tượng thiết bị không thỏa mãn điều kiện tương thích điện từ như:
- Radio băng sóng AM trong ô tô thường bị nhiễu (bị méo âm thanh hoặc phát ra các tiếng loẹt xoẹt) khi đi dưới đường dây điện, tivi bị mất đồng bộ hình (tạo ra các vết sọc hặc trôi hình) khi ở gần các máy hàn đang hoạt động hay hệ thống đèn đường bị hỏng do sét lan truyền… Khi đó ta nói các thiết bị điện nói trên không miễn nhiễm với bức xạ điện từ hay không thỏa mãn tương thích điện từ.
- Ballast của đèn huỳnh quang gây ra tiếng loẹt xoẹt ở radio, bộ nguồn đèn LED làm nhiễu sóng iCom (thiết bị liên lạc) của các tàu khai thác hải sản hay cao áp của tivi (loại cũ) có thể phóng điện khi đặt trong môi trường có độ ẩm cao….Trong trường hợp đó ta nói các thiết bị trên cũng không thỏa mãn yêu cầu tương thích điện từ vì nó làm ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các thiết bị khác.
Yêu cầu về tương thích điện từ của đèn LED
Trước hết, đèn LED là một thiết bị điện, điện tử nên chúng phải thỏa mãn yêu cầu tương thích điện từ, cụ thể là phải phù hợp Quy chuẩn QCVN 19:2019/BKHCN: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn và tương thích điện từ đối với sản phẩm chiếu sáng bằng công nghệ LED. Thông tư số 08/2019/TT-BKHCN chỉ rõ: Kể từ ngày ngày 1/6/2020, các sản phẩm đèn LED (bóng LED có ballast lắp liền, LED tube hai đầu, sản xuất trong nước và nhập khẩu quy định phải đáp ứng yêu cầu về tương thích điện từ trước khi đưa ra thị trường.
Thử nghiệm phóng tĩnh điện đối với bộ đèn LED tube tại Phòng Thí nghiệm Dt&C, (Hàn Quốc) tại khu công nghệ cao Láng - Hòa Lạc. Máy phát tĩnh điện đang để ở mức 8 kV.
Nội dung và quy trình kiểm tra tương thích điện từ đối với đèn LED
Mỗi đèn LED khi kiểm tra tương thích điện từ đều phải qua các "bài kiểm tra” theo thứ tự từ "nhẹ” đến "nặng” như sau:
Bài 1. Miễn nhiễm với nhiễu phát xạ tần số vô tuyến
Tiêu chuẩn này yêu cầu đèn LED miễn nhiễm (tức là hoạt động bình thường, không bị nhiễu) trong môi trường tồn tại sóng điện từ dải tần số vô tuyến. Theo hiểu biết của người viết thì năng lượng của sóng vô tuyến dù mạnh đến mấy cũng không thể làm ảnh hưởng đến hoạt động của đèn LED. Vì vậy hầu hết các đèn LED đều dễ dàng vượt qua bài kiểm tra này. (Bạn đọc có thể tìm hiểu thêm trong TCVN 8241-4-3: 2009 (IEC 6100-4-3: 2006) hay TCVN 12679:2019 (IEC 61547:2009).
Bài 2. Miễn nhiễm đối với nhiễu dẫn tần số vô tuyến
Tiêu chuẩn này là yêu cầu đèn LED phải miễn nhiễm đối với tín hiệu nhiễu lan truyền trong đường dây dẫn điện vào bộ đèn. Về mặt vật lý, ta có thể hiểu rằng, can nhiễu có thể xuất hiện dòng điện cảm ứng lan truyền trên dây dẫn làm ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị. Tuy nhiên, trên thực tế ảnh hưởng này không đáng kể. Cho nên đèn LED dễ dàng vượt qua bài kiểm tra này. (Bạn đọc có thể tìm hiểu thêm trong TCVN 8241-4-6: 2009 (IEC 6100-4-6: 2004) hay TCVN 12679:2019 (IEC 61547:2009).
Bài 3. Miễn nhiễm đối với hiện tượng sụt áp gián đoạn ngắn & biến đổi điện áp
Tiêu chuẩn này quy định mức miễn nhiễm đối với sự sụt áp gián đoạn biến đổi điện áp cung cấp cho thiết bị điện, ở đây là đèn LED.Ví dụ: Điện áp từ lưới 220V giảm xuống còn 70% (còn lại 154V ) thì đèn vẫn phải hoạt động hoặc chỉ bị nhấp nháy sau đó lại phải hoạt động bình thường.
Ta chú ý rằng thông thường các loại đèn LED có dải điện áp hoat động rất rộng, thường là 100V-240V thậm chí từ 75V-260V. Vì vậy các đèn LED có bộ nguồn tốt thường thỏa mãn khá tốt bài kiểm tra này.(Bạn đọc có thể tìm hiểu thêm trong TCVN 8241-4-11: 2009 (IEC 6100-4-11:2004) hoặc TCVN 12679:2019 (IEC 61547:2009).
Bài 4. Miễn nhiễm đối với xung
Tiêu chuẩn này là yêu cầu đèn LED miễn nhiễm, tức là không bị hỏng trước xung điện xuất hiện gần nó. Khi kiểm tra, người ta tạo một xung điện áp trị số lớn ở gần nhưng không tiếp xúc với đèn LED. Những đèn LED có modul LED và bộ nguồn chất lượng thấp thường không vượt qua bài kiểm tra này. (Bạn đọc có thể tìm hiểu thêm trong TCVN 8241-4-5: 2009 (IEC 6100-4-5: 2005) hay TCVN 12679:2019 (IEC 61547:2009).
Bài 5. Miễn nhiễm đối với hiện tượng phóng tĩnh điện
Tiêu chuẩn này yêu cầu đèn LED hoạt động bình thường (tức là không bị hỏng) khi bị phóng tĩnh điện ở một điện thế cao. Dụng cụ của bài kiểm tra này là một máy phát tĩnh điện cao thế có thể tạo ra một điện thế một chiều cao hàng kV. Người ta thử nghiệm theo thứ tự phóng điện gián tiếp rồi trực tiếp với các mức điện thế tăng dần 2kV; 4kV; 8kV vào bộ đèn đang sáng (Ảnh). Nếu bộ đèn chỉ bị nhấp nháy rồi lại phục hồi thì xem như đạt. Nếu bộ đèn bị ngừng sáng không hồi phục thì coi như không vượt quan bài kiểm tra này.
Đây là một bài kiểm tra khắt khe nhất trong phép thử nghiệm tương thích điện. từ. Thực tế cho thấy đa số các bộ đèn LED trôi nổi, chất lượng thấp hoặc có sai sót trong chế tạo đều không vượt qua phép thử nghiệm này. Thực tế cũng cho thấy rằng trong các công nghệ tương đương thì bộ đèn LED có vỏ bằng nhôm thường khó vượt qua hơn những bộ đèn LED có vỏ nhựa. (Chúng tôi sẽ giải thích điều này kỹ hơn trong một bài viết khác). (Bạn đọc có thể tìm hiểu thêm trong TCVN 8241-4-2: 2009 (IEC 6100-4-2: 2001) hoặc TCVN 12679:2019 (IEC 61547:2009)
Ý kiến đề xuất
Việc quy định tương thích điện từ với đèn LED là kịp thời và cần thiết. Tuy nhiên, tại thời điểm này (2020), Thông tư số 08/2019/TT-BKHCN mới yêu cầu hai loại đèn thông dụng, chiếu sáng trong nhà là đèn LED tube và đèn bulb công suất thấp phải có chứng chỉ tương thích điện từ. Thiết nghĩ, nếu chỉ quy định hạn hẹp như vậy thì rất nhiều loại đèn LED sẽ "lọt lưới”. Vì vậy, trong thời gian tới cần xây dựng quy chuẩn bắt buộc về tương thích điện từ đối với tất cả các loại đèn LED mà trước hết là đèn LED chiếu sáng đường, bởi vì đây là loại đèn có giá trị cao, khó thay thế và dễ bị tác động bởi môi trường, đặc biệt là các xung sét.
TS. Lê Hải Hưng
Ban KHCN - Hội Chiếu sáng Việt Nam
