Harmoniques + flicker (IEC 61000-3-2 et 3-3)

Auteur Hugues Orgitello Mis à jour le 27 mai 2026 ~14 min de lecture

Guide - Qualite du reseau

Les normes IEC 61000-3-2 et IEC 61000-3-3 encadrent la pollution qu'un produit renvoie vers le reseau d'alimentation alternatif. La premiere mesure les courants harmoniques absorbes aux multiples entiers de 50 Hz et fixe des limites par classe d'equipement. La seconde mesure les fluctuations de tension qu'elles provoquent au point de raccordement, exprimees en indicateurs de papillotement (flicker) Pst et Plt, et en bornes de variation deterministe dc et Tmax. Les deux normes s'appliquent aux equipements de courant assigne inferieur ou egal a 16 A par phase et sont harmonisees sous la directive 2014/30/UE (EMC). Au-dela de 16 A, les normes relais sont IEC 61000-3-12 (harmoniques) et IEC 61000-3-11 (flicker). Cette page detaille la classification 3-2, les limites 3-3, le montage d'essai au reseau de reference, et les pieges recurrents de declaration et de conception.

Ce que regulent les deux normes

Le reseau d'alimentation alternatif n'est pas un puits passif: chaque produit qui y est raccorde modifie localement la forme du courant et de la tension. Une alimentation a decoupage sans correction de facteur de puissance absorbe le courant en impulsions etroites au sommet de la sinusoide, ce qui se traduit par un spectre harmonique riche. Un compresseur a moteur, un chargeur de batterie ou un radiateur a thermostat provoque des variations brusques de tension a chaque demarrage, perceptibles sous forme de papillotement de l'eclairage incandescent. Multipliees par le nombre d'usagers connectes au meme reseau, ces perturbations degradent la qualite de la tension distribuee.

La directive europeenne 2014/30/UE (EMC) impose que tout produit destine au reseau public limite les perturbations qu'il y renvoie. IEC 61000-3-2 et IEC 61000-3-3, sous leurs equivalents harmonises EN 61000-3-2 et EN 61000-3-3, fournissent les regles techniques pour les equipements de courant assigne jusqu'a 16 A par phase, ce qui couvre la quasi-totalite de l'electromenager, de l'eclairage, de l'electronique grand public et de l'electronique professionnelle legere. Au-dela, les normes IEC 61000-3-12 et IEC 61000-3-11 prennent le relais avec des regles adaptees aux installations a fort courant.

Repartition 3-2 vs 3-12 vs 3-3 vs 3-11

Phenomene mesure	Courant nominal jusqu'a 16 A par phase	Courant nominal au-dela de 16 A par phase
Harmoniques de courant	IEC 61000-3-2	IEC 61000-3-12 (16 A a 75 A)
Fluctuations de tension et flicker	IEC 61000-3-3	IEC 61000-3-11 (16 A a 75 A)

Au-dela de 75 A par phase, l'evaluation se fait par etude d'installation au cas par cas, sous IEC 61000-3-14 ou par accord avec le gestionnaire de reseau local. Pour un produit grand public ou tertiaire, le couple 3-2 plus 3-3 couvre l'essentiel du dossier EMC mains.

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IEC 61000-3-2: harmoniques de courant

Principe

Un courant sinusoidal pur a 50 Hz absorbe par le produit ne genere aucune harmonique. Tout ecart par rapport a la sinusoide, qu'il provienne d'un redresseur a capacite, d'un variateur a thyristors, d'une alimentation a decoupage, d'un ballast electronique ou d'un moteur a vitesse variable, se traduit en composantes spectrales aux multiples entiers de 50 Hz: 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz, et ainsi de suite jusqu'a 2000 Hz pour l'ordre 40.

IEC 61000-3-2 limite l'amplitude de chacune de ces composantes, ordre par ordre, sur la plage 2 a 40. Les limites s'expriment soit en ampere absolu (classes A et B), soit en pourcentage du courant fondamental (classes C et D), avec des relations differentes selon la classe.

Les quatre classes d'equipement

La classification est definie par la clause 5 de la norme. Le tableau ci-dessous donne la lecture conceptuelle, sans reproduire les limites numeriques de l'annexe A.

Classe	Definition	Exemples typiques	Type de limites
A	Equipement par defaut: triphase equilibre, electromenager, outils non portatifs, tout produit hors autre classe	Refrigerateur, lave-linge, equipement de bureau hors PC, eclairage hors classe C	Limites en ampere absolu, ordres 2 a 40
B	Outils portatifs au sens defini par la norme	Perceuse portative, ponceuse, scie sauteuse	Limites = 1,5 fois classe A, ordres 2 a 40
C	Appareils d'eclairage, avec sous-categorie LED de puissance inferieure ou egale a 25 W	Luminaire fluorescent, luminaire LED, lampe a decharge	Limites en pourcentage du fondamental, avec contraintes sur l'ordre 3 et le facteur de puissance
D	Equipement de puissance active 75 W jusqu'a 600 W presentant la forme d'onde de courant speciale definie par la norme	PC de bureau, televiseur, moniteur a alimentation a decoupage sans PFC	Limites en pourcentage du fondamental, plus borne en ampere par watt

La declaration de classe est documentee dans le rapport d'essai. Une declaration erronee est l'un des principaux motifs d'echec a la surveillance du marche europeenne. La regle generale: si le produit entre dans plusieurs classes, c'est la classe la plus restrictive qui s'applique.

Forme d'onde speciale (classe D)

La classe D ne s'applique pas a tout equipement entre 75 W et 600 W. Elle s'applique seulement aux equipements dont la forme d'onde de courant absorbe correspond a un gabarit specifique defini par la norme: courant nul sur une fraction significative de la periode, pics etroits au sommet de la sinusoide. C'est la signature d'une alimentation a decoupage sans PFC, ou d'un redresseur monophase a fort condensateur de filtrage. La verification de l'appartenance a la classe D se fait par mesure au cours d'un essai dedie, par superposition du courant absorbe sur le gabarit. Un produit qui sort du gabarit reste en classe A.

Sous-categorisation classe C pour l'eclairage LED

L'eclairage LED grand public typiquement basse puissance (inferieure ou egale a 25 W) a force la revision de la classe C dans les editions recentes de IEC 61000-3-2. La sous-categorie LED basse puissance applique un jeu de limites adapte qui borne specifiquement l'ordre 3, l'angle de phase d'allumage du courant et le facteur de puissance, plutot que d'imposer le tableau complet d'origine. Sans cette adaptation, la prolifration des luminaires LED grand public saturerait le neutre du reseau distribution basse tension en harmoniques 3.

Limites par ordre: principe (sans reproduction d'annexe A)

L'annexe A de IEC 61000-3-2 donne les limites numeriques par ordre, en ampere ou en pourcentage selon la classe. Trois proprietes generales se degagent.

1. Les ordres impairs (3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, ...) sont systematiquement plus contraignants que les ordres pairs. La raison physique tient a la symetrie de la forme d'onde des charges typiques: une charge a redresseur monophase symetrique ne genere que des ordres impairs.

2. Les limites decroissent quand l'ordre augmente, suivant grossierement une loi en 1/n. L'ordre 3 a la limite la plus elevee, l'ordre 39 la plus faible.

3. Les ordres pairs au-dela de 2 sont contraintes principalement pour les charges asymetriques (redresseurs demi-onde, variateurs a controle de phase asymetrique). En pratique, les produits a redresseur pleine onde generent peu d'ordres pairs.

Pour le detail numerique ordre par ordre, se reporter directement a l'annexe A de la norme dans l'edition en vigueur.

Mesure: power analyser et IEC 61000-4-7

La mesure des harmoniques se fait par power analyser conforme a IEC 61000-4-7, qui specifie la procedure de transformee de Fourier discrete sur une fenetre glissante de 200 ms (10 cycles a 50 Hz, ou 12 cycles a 60 Hz). Le grouping d'harmoniques voisines y est defini, ainsi que le traitement des composantes interharmoniques pour les charges a regime transitoire. Le fabricant doit livrer au laboratoire un rapport mentionnant la duree d'observation, la stabilite de la charge pendant l'essai, et le mode de fonctionnement du produit pendant la mesure (charge nominale ou cycle representatif). Voir Tests CE pour l'insertion de cet essai dans la sequence complete de qualification.

IEC 61000-3-3: fluctuations de tension et flicker

Principe

Le flicker est la perception visuelle du papillotement de l'eclairage incandescent provoque par des fluctuations de tension. L'effet physiologique a ete caracterise dans les annees 1960 par cumul de variations de tension a basse frequence (en dessous de 35 Hz, avec un maximum de sensibilite vers 8,8 Hz) appliquees a une lampe incandescente de 60 W sous 230 V. Le flicker meter normalise (IEC 61000-4-15) implemente le modele d'oeil et de filtre incandescence resultant: il integre la fluctuation de tension a travers ce modele pour produire un indicateur de severite percue.

IEC 61000-3-3 borne directement cet indicateur, et borne separement les variations individuelles de la tension produites par le produit en regime permanent et a la mise sous tension.

Limites de IEC 61000-3-3

Les quatre bornes proviennent du tableau 1 de la norme (edition en vigueur 2013+A1+A2).

Indicateur	Definition	Limite	Source
Pst	Short-term flicker indicator, calcule sur 10 minutes	inferieur ou egal a 1,0	IEC 61000-3-3 clause 5.2
Plt	Long-term flicker indicator, calcule sur 2 heures (cumul cubique de 12 Pst)	inferieur ou egal a 0,65	IEC 61000-3-3 clause 5.2
dc	Variation relative de tension en regime permanent	inferieur ou egal a 3,3 pour cent (regime permanent), inferieur ou egal a 4 pour cent (variation momentanee)	IEC 61000-3-3 clause 5.2
Tmax	Duree pendant laquelle dc reste superieur a 3,3 pour cent	inferieur ou egal a 500 ms	IEC 61000-3-3 clause 5.2

Les quatre limites s'appliquent simultanement. Un produit qui passe Pst et Plt mais depasse dc ou Tmax echoue l'essai. La logique des deux familles est complementaire: Pst et Plt cumulent la perception sur duree longue (10 min puis 2 h), dc et Tmax fixent un plafond evenement par evenement.

Impedance de reference Zref selon IEC 60725

La mesure ne peut etre realisee sur un secteur de laboratoire arbitraire: l'impedance du reseau de distribution affecte directement la variation de tension produite par un courant donne. IEC 61000-3-3 impose une impedance de reference Zref definie par IEC 60725, representative d'un point de raccordement typique du reseau basse tension public.

Pour un reseau 230 V monophase 50 Hz, Zref vaut: 0,4 ohms en composante resistive et 0,25 ohms (a 50 Hz, soit environ 0,8 mH) en composante inductive. Cette valeur correspond a un raccordement domestique typique avec longueur de cable depuis le transformateur de distribution. Le banc d'essai insere cette impedance entre la source secteur stabilisee et le produit sous test. Le flicker meter et le power analyser mesurent les grandeurs entre l'impedance et le produit.

Une mesure sur secteur direct (sans Zref) sous-estime systematiquement la severite du flicker, parce que l'impedance reelle d'une prise de laboratoire est typiquement deux a cinq fois plus faible que Zref. Une pre-conformite informative doit en tenir compte.

Cycle de fonctionnement representatif

Pst se calcule sur une fenetre de 10 minutes pendant laquelle le produit doit fonctionner dans un mode representatif de son usage reel. Pour un refrigerateur, c'est le cycle compresseur on-off. Pour un seche-cheveux, c'est un cycle de mise en route et d'arret. Pour un PC, c'est un mode bureautique mixte avec activite disque et cycles processeur. Le rapport d'essai documente le cycle exact retenu. Un cycle artificiellement lisse ne represente pas l'utilisation reelle et n'est pas conforme a l'esprit de la norme.

§ § §

Articulation 3-2 + 3-3 au niveau du dossier CE

Les deux normes sont harmonisees sous la directive 2014/30/UE (EMC). Pour un produit secteur alimente sur reseau public, l'evaluation EMC complete couvre typiquement les emissions et l'immunite generiques (CISPR 32, IEC 61000-4-x) plus le couple 3-2 plus 3-3 pour la qualite du reseau.

Quand chaque norme est applicable

• IEC 61000-3-2 est applicable a tout equipement alimente courant alternatif basse tension destine au reseau public, de courant assigne inferieur ou egal a 16 A par phase. L'electromenager, l'eclairage, l'electronique grand public, l'electronique de bureau, les serveurs et systemes d'energie de moins de 16 A par phase entrent dans son scope.

• IEC 61000-3-3 est applicable au meme perimetre d'equipement avec un critere supplementaire de probabilite de provoquer du flicker. La norme prevoit en clause 6.2 des conditions d'exemption pour les produits dont la variation maximale de courant est tres faible ou qui ne presentent pas de variation cyclique notable (alimentations en mode permanent stable). Un produit IT statique sans cycle perceptible peut etre exempte de 3-3 sur preuve documentee. Le rapport d'essai consigne le motif.

Documentation type au dossier technique

Le dossier technique CE EMC du produit secteur comporte typiquement:

1. Le rapport d'essai IEC 61000-3-2 (ou justification documentee d'exemption pour les produits de moins de 75 W non eclairage).
2. Le rapport d'essai IEC 61000-3-3 (ou justification documentee d'exemption au titre de la clause 6.2).
3. La classification declaree (A, B, C, ou D) avec son justificatif.
4. Le mode de fonctionnement de l'essai (charge nominale, cycle representatif).
5. Le schema du montage avec Zref.

Voir Tests RED pour le cas particulier des produits radio raccordes au secteur (3-2 plus 3-3 viennent en complement des essais radio article 3.2).

Architecture typique d'un produit secteur conforme

Etage redresseur et PFC

L'architecture canonique d'une alimentation secteur conforme aux deux normes au-dessus d'environ 75 W est:

   Secteur AC        Filtre EMC      Pont        PFC            Bus DC      Convertisseur    Charge
   230 V 50 Hz  -->  conduit     --> redresseur --> active   --> haute     -->  DC-DC        --> applicatif
                                                                tension          aval

L'etage PFC active impose au courant absorbe par le produit une forme sinusoidale en phase avec la tension, ce qui ramene les harmoniques d'ordre 3, 5, 7, 9 sous les seuils de classe A ou D selon le cas. Les controleurs PFC typiques (NCP1654, UCC28180, L4984D) operent en mode boost continu ou critique, avec une frequence de decoupage typique 60 a 150 kHz qui n'affecte pas la conformite mains mais doit etre filtree pour les emissions conduites.

Etage soft-start et limitation Tmax

A la mise sous tension, la capacite de filtrage du bus DC se charge a travers le pont redresseur. Sans limitation, l'appel de courant peut atteindre plusieurs dizaines d'ampere pendant quelques millisecondes, ce qui provoque une chute de tension momentanee au-dela des 4 pour cent admis par dc, et un Tmax superieur a 500 ms. La parade typique est un NTC (thermistance a coefficient de temperature negatif) en serie sur la ligne d'entree, ou un MOSFET de soft-start active pendant la phase de charge initiale et court-circuite par un relais ou un thyristor en regime permanent.

Sous les 75 W

En dessous d'environ 75 W de puissance active, IEC 61000-3-2 prevoit des exemptions ou des limites assouplies selon la classe. Une alimentation a decoupage de 30 W pour gateway IoT n'a typiquement pas besoin de PFC pour rentrer dans les limites, sous reserve de respecter les seuils de la classe applicable. Pour l'eclairage LED, la sous-categorie classe C basse puissance impose neanmoins une borne sur l'ordre 3 et le facteur de puissance.

Pieges classiques

Quatre pieges concentrent la majorite des echecs de premier passage.

1. Declaration de classe erronee. Un produit declare classe A mais qui correspond au gabarit classe D echoue les limites des ordres 3 et 5. La verification de l'appartenance a la classe D se fait par superposition de la forme d'onde de courant absorbe sur le gabarit defini par la norme. C'est une mesure preliminaire, a faire systematiquement avant l'essai au tableau complet.

2. Absence de PFC au-dessus de 75 W. L'alimentation a decoupage canonique sans PFC genere un spectre dominant aux ordres 3, 5, 7 incompatible avec les limites au-dela d'environ 75 W. La parade est un controleur PFC active en boost. Un PFC passif (self serie en entree) ne suffit pas en pratique au-dela de 100 W.

3. Asymetrie de neutre en triphase. Un produit triphase asymetrique (chargeur multi-prises, eclairage tertiaire sur plusieurs phases) genere un courant de neutre eleve a l'ordre 3 qui se cumule arithmetiquement entre phases au lieu de s'annuler vectoriellement, parce que les harmoniques 3 sont en phase sur les trois conducteurs. Le neutre voit la somme des trois courants 3. La parade est de symetriser la charge ou de redimensionner le neutre.

4. Pre-conformite sans Zref. Mesurer Pst sur un secteur de laboratoire direct, dont l'impedance est typiquement deux a cinq fois plus faible que Zref, donne une valeur Pst sous-estimee qui masque un depassement reel. Une pre-conformite utile utilise un reseau d'impedance de reference, soit dedie (Schaffner NSG 1007, EM Test NETWORK 3), soit improvise sur une boite a inductance et resistance calibrees. Voir Pieges CE pour les pieges de documentation cote dossier.

Ce qu'il faut retenir

• IEC 61000-3-2 mesure les harmoniques de courant absorbe par le produit, ordres 2 a 40, avec quatre classes d'equipement (A par defaut, B outils portatifs, C eclairage avec sous-categorie LED, D PC et TV de 75 a 600 W a forme d'onde speciale).
• IEC 61000-3-3 mesure les variations de tension qu'un produit produit au point de raccordement, exprimees en Pst (limite 1,0 sur 10 min), Plt (limite 0,65 sur 2 h), dc (limite 3,3 pour cent en regime permanent et 4 pour cent en momentane), Tmax (limite 500 ms).
• Les deux normes s'appliquent aux equipements de courant assigne inferieur ou egal a 16 A par phase. Au-dela, IEC 61000-3-12 et IEC 61000-3-11 prennent le relais jusqu'a 75 A.
• Le montage d'essai impose une impedance de reference Zref definie par IEC 60725, un power analyser conforme a IEC 61000-4-7, et un flicker meter conforme a IEC 61000-4-15.
• La PFC active est la parade canonique pour les produits de plus de 75 W. Le soft-start est la parade canonique pour le respect de Tmax a la mise sous tension.
• Les pieges recurrents sont la declaration de classe erronee, l'absence de PFC, l'asymetrie de neutre en triphase, et la pre-conformite sans Zref.

Pour les definitions des termes employes, voir le Glossaire. Pour la mesure des emissions conduites associees au filtre secteur, voir emissions conduites au LISN. Pour l'insertion de 3-2 plus 3-3 dans la sequence de qualification, voir Tests CE.

Voir aussi

• Emissions rayonnees CEM: pre-scan et essai final
• HEMP et IEMI: IEC 61000-4-25 et electronique durcie
• SAR : mesure du DAS (IEC 62209, EN 50360)
• IEC 61000-4-3: immunite rayonnee aux champs RF

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Sources & références

1. IEC 61000-3-2:2018+A1:2020+A2:2024, Limits for harmonic current emissions (<=16 A per phase) , IEC webstore.iec.ch/publication/4147
2. IEC 61000-3-3:2013+A1:2017+A2:2021, Limitation of voltage changes, voltage fluctuations and flicker (<=16 A per phase) , IEC webstore.iec.ch/publication/4148
3. IEC 61000-4-7:2002+A1:2008, General guide on harmonics and interharmonics measurements , IEC webstore.iec.ch/publication/4201
4. IEC 61000-4-15:2010, Flickermeter, functional and design specifications , IEC webstore.iec.ch/publication/4205
5. IEC 60725:2020, Considerations on reference impedances and public supply network impedances , IEC webstore.iec.ch/publication/64938
6. Directive 2014/30/UE relative a la compatibilite electromagnetique , EUR-Lex eur-lex.europa.eu/eli/dir/2014/30/oj