實例講解:家用電器電磁兼容性設計
發布時間:2015-12-09 責任編輯:sherry
【導讀】本(ben)文(wen)論(lun)述(shu)了(le)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)對(dui)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing)的(de)影(ying)響(xiang)和(he)實(shi)施(shi)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing),接(jie)著(zhe)論(lun)述(shu)了(le)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji)的(de)內(nei)容(rong)和(he)方(fang)法(fa),並(bing)舉(ju)例(li)說(shuo)明(ming)如(ru)何(he)抑(yi)製(zhi)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)。
家用電器電磁騷擾對電磁環境的影響
近年來,隨著科學技術的發展,家用電器正迅速向節能化、自動化、智能化、方便化、舒適化的趨勢發展。這樣,隨著家用電器品種越來越多,生產規模不斷擴大; 同(tong)時(shi),進(jin)口(kou)產(chan)品(pin)也(ye)充(chong)斥(chi)市(shi)場(chang)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),隨(sui)著(zhe)微(wei)電(dian)子(zi)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),電(dian)子(zi)家(jia)電(dian)產(chan)品(pin)大(da)量(liang)湧(yong)現(xian)。由(you)此(ci)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)在(zai)對(dui)其(qi)它(ta)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)或(huo)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)和(he)危(wei)害(hai)的(de)同(tong)時(shi),也(ye)對(dui)人(ren)們(men)的(de)身(shen)體(ti)健(jian)康(kang)造(zao)成(cheng)了(le)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)。目(mu)前(qian),保(bao)護(hu)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing),防(fang)止(zhi)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran),已(yi)引(yin)起(qi)世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)及(ji)有(you)關(guan)國(guo)際(ji)組(zu)織(zhi)的(de)普(pu)遍(bian)關(guan)注(zhu)。特(te)別(bie)是(shi)歐(ou)共(gong)體(ti)理(li)事(shi)會(hui)指(zhi)令(ling)《各成員國就有關電磁兼容性的法律達成的共識》(89/336/EEC)於1996年1月1日進入實質性實施階段後,電子、電(dian)氣(qi)產(chan)品(pin)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)指(zhi)標(biao)合(he)格(ge)與(yu)否(fou)更(geng)成(cheng)為(wei)歐(ou)共(gong)體(ti)市(shi)場(chang)準(zhun)入(ru)或(huo)市(shi)場(chang)流(liu)通(tong)的(de)必(bi)要(yao)條(tiao)件(jian)。隨(sui)著(zhe)我(wo)國(guo)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)認(ren)證(zheng)製(zhi)度(du)的(de)建(jian)立(li)和(he)完(wan)善(shan),我(wo)國(guo)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin),包(bao)括(kuo)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)將(jiang)會(hui)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao),進(jin)而(er)逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran),保(bao)護(hu)廣(guang)大(da)用(yong)戶(hu)的(de)切(qie)身(shen)利(li)益(yi)。

按照家用電子對電磁環境產生影響的原因,可將家用電器分為以下幾種類型:
(1)由帶有換向器的電動機在運轉過程中,電刷與換向器接觸形成火花而產生電磁騷擾的家用電器,如吸塵器、電吹風、電動縫紉機、食品攪拌器、電動剃須刀等;電磁騷擾是指任何可能引起其它家用電器或電子設備性能降低或對人體健康產生損害作用的電磁現象;
(2)由於頻繁的開關動作而產生電磁騷擾的家用電器,如電飯堡、電熨鬥、電烤箱、電冰箱、洗衣機等;
(3)啟(qi)動(dong)時(shi)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)網(wang)各(ge)項(xiang)指(zhi)標(biao)下(xia)降(jiang),導(dao)致(zhi)其(qi)它(ta)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)或(huo)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)的(de)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi),如(ru)空(kong)調(tiao)器(qi)啟(qi)動(dong)時(shi)所(suo)需(xu)的(de)大(da)電(dian)流(liu)會(hui)使(shi)電(dian)網(wang)電(dian)壓(ya)暫(zan)時(shi)下(xia)降(jiang),電(dian)動(dong)機(ji)或(huo)電(dian)感(gan)性(xing)鎮(zhen)壓(ya)流(liu)器(qi)等(deng)電(dian)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)啟(qi)動(dong)時(shi)會(hui)導(dao)致(zhi)電(dian)源(yuan)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)下(xia)降(jiang),變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)式(shi)空(kong)調(tiao)器(qi)中(zhong)的(de)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)還(hai)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)源(yuan)諧(xie)波(bo)等(deng);
(4)帶有可控矽器件的家用電器,如電子調光燈、電風扇多功能控製器等,會產生高次諧波騷擾;
(5)各種氣體放電燈,如熒光燈等氣體放電時形成的等離子體,會產生電磁騷擾;
(6)帶有微處理器的家用電器,如模糊類家電、帶遙控的家電、全自動洗衣機、影碟機、組合音響、家庭影院、熱水器、微波爐等,它們所采用的二電平數字信號會引起電磁騷擾,而且,隨著時鍾頻率的不斷提高,其騷擾頻譜可高達數百兆赫;
(7)微波爐、電磁灶、家庭影院功率放大器等所產生的電磁能量泄漏,不僅會引起電磁騷擾,而且還將對人體健康造成危害。
家用電器產生的電磁騷擾如果超過國家標準規定的限值,就會造成電磁環境汙染。例如,騷擾收音機、電視機的收聽、收看;使計算機及其控製的電器發生誤操作或丟失數據;使醫療器械如心髒起博器工作失常等;對人體健康的影響包括出現血流加快、局部體溫升高、酶活性降低、蛋白質變性、心率改變、局部組織受損等,此外,還會對中樞神經係統、血液與免疫係統、心血管係統、生殖係統等造成不良影響。
家用電器的電磁兼容性
家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)是(shi)指(zhi)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)在(zai)其(qi)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing)中(zhong)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),不(bu)會(hui)造(zao)成(cheng)性(xing)能(neng)降(jiang)級(ji),而(er)且(qie),不(bu)會(hui)對(dui)該(gai)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing)中(zhong)任(ren)何(he)事(shi)物(wu)構(gou)成(cheng)不(bu)能(neng)承(cheng)受(shou)的(de)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)的(de)能(neng)力(li)。這(zhe)就(jiu)是(shi)說(shuo),在(zai)複(fu)雜(za)的(de)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing)中(zhong),每(mei)台(tai)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)除(chu)了(le)本(ben)身(shen)要(yao)能(neng)抗(kang)住(zhu)外(wai)來(lai)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao),能(neng)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)以(yi)外(wai),還(hai)不(bu)能(neng)騷(sao)擾(rao)其(qi)它(ta)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)或(huo)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing),不(bu)能(neng)對(dui)人(ren)體(ti)健(jian)康(kang)造(zao)成(cheng)危(wei)害(hai)。這(zhe)就(jiu)是(shi)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)需(xu)要(yao)解(jie)決(jue)的(de)問(wen)題(ti)。總(zong)之(zhi),家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)一(yi)方(fang)麵(mian)應(ying)滿(man)足(zu)國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)所(suo)規(gui)定(ding)的(de)抗(kang)擾(rao)度(du)限(xian)值(zhi)要(yao)求(qiu),具(ju)有(you)麵(mian)臨(lin)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)不(bu)降(jiang)低(di)運(yun)行(xing)性(xing)能(neng)的(de)能(neng)力(li);lingyifangmianyoujuyoubuchanshengchaoguoguojiabiaozhunsuoguidingdediancisaoraoxianzhidenengli。diancijianrongxingshijiayongdianqidezhongyaoxingnengzhibiaozhiyi,yeshibaozhengjiayongdianqidezhiliang、實現家用電器應有功能的重要手段。
家用電器電磁兼容性設計
家用電器電磁兼容性設計的目的就是要使家用電器具有電磁兼容性。這要從分析電磁騷擾源、騷擾耦合途徑和敏感電路入手,設計接地、屏蔽、濾(lv)波(bo)等(deng)防(fang)護(hu)措(cuo)施(shi),在(zai)騷(sao)擾(rao)源(yuan)處(chu)抑(yi)製(zhi)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao),切(qie)斷(duan)對(dui)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)的(de)耦(ou)合(he),增(zeng)強(qiang)敏(min)感(gan)電(dian)路(lu)的(de)抗(kang)擾(rao)性(xing)等(deng)。經(jing)驗(yan)證(zheng)明(ming),在(zai)家(jia)用(yong)電(dian)器(qi)功(gong)能(neng)設(she)計(ji)的(de)初(chu)始(shi)階(jie)段(duan),同(tong)時(shi)進(jin)行(xing)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji),可(ke)以(yi)把(ba)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)和(he)抗(kang)擾(rao)度(du)等(deng)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)問(wen)題(ti)解(jie)決(jue)在(zai)產(chan)品(pin)定(ding)型(xing)之(zhi)前(qian);如果等到產品定型以後,甚至等到生產階段或到了用戶手裏以後,發現問題才去解決,非但將在技術上帶來很大難度,而且會造成人力、財cai力li極ji大da的de浪lang費fei。所suo以yi,盡jin早zao解jie決jue電dian磁ci兼jian容rong性xing問wen題ti是shi十shi分fen必bi要yao的de。那na種zhong不bu顧gu電dian磁ci兼jian容rong性xing,隻zhi按an常chang規gui進jin行xing產chan品pin設she計ji,然ran後hou對dui樣yang品pin進jin行xing電dian磁ci兼jian容rong性xing測ce試shi,出chu了le問wen題ti再zai進jin行xing補bu救jiu的de做zuo法fa,是shi一yi種zhong非fei常chang冒mao險xian的de做zuo法fa,是shi完wan全quan不bu可ke取qu的de。
家用電器電磁兼容性設計的關鍵是有源器件的選擇和印刷電路板設計。例如,數字電路是一種最常見的寬帶騷擾源,其上升/下降時間越短,騷擾頻譜越寬,高頻分量可延伸到兆赫以上。因此,在保證電路功能的同時,應選用較低的脈衝重複頻率和較慢的上升/xiajiangshijian。yourujiatingyingyuandegongfangguanshizhongyaodediancisaoraoyuan,chulexuanyonggonglvshidangdeqijianwai,haiyingcongxiebofasheheluanzhenfashedengjishuzhibiaofangmianjinxingshaixuan。
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