家用电器的电磁兼容性设计

引言

    当前，电子信息技术日新月异，数字化浪潮波涛汹涌，而网络时代的到来又会给家电产业带来一个全新的、广阔的市场。21世纪家电产品的概念还会扩大和延伸，所以我们对未来我国家电制造业的发展充满信心。然而，这一切都建立在一个重要基础之上，即家用电器的电磁兼容性设计。

1、家用电器电磁骚扰对电磁环境的影响

   近年来，随着科学技术的发展，家用电器正迅速向节能化、自动化、智能化、方便化、舒适化的趋势发展。这样，随着家用电器品种越来越多，生产规模不断扩大；同时，进口产品也充斥市场。另一方面，随着微电子控制技术的发展，电子家电产品大量涌现。由此而产生的电磁骚扰在对其它家用电器或电子设备的正常使用和可靠性产生影响和危害的同时，也对人们的身体健康造成了直接影响。目前，保护电磁环境，防止电磁环境污染，已引起世界各国及有关国际组织的普遍关注。特别是欧共体理事会指令《 各成员国就有关电磁兼容性的法律达成的共识》(89／336／EEC)于1996年1月1日进入实质性实施阶段后，电子、电气产品电磁兼容性指标合格与否更成为欧共体市场准入或市场流通的必要条件。随着我国电磁兼容认证制度的建立和完善，我国电子产品，包括家用电器的电磁兼容性将会不断提高，进而逐渐减小电磁环境污染，保护广大用户的切身利益。

  按照家用电子对电磁环境产生影响的原因，可将家用电器分为以下几种类型：

(1) 由带有换向器的电动机在运转过程中，电刷与换向器接触形成火花而产生电磁骚扰的家用电器，如吸尘器、电吹风、电动缝纫机、食品搅拌器、电动剃须刀等；电磁骚扰是指任何可能引起其它家用电器或电子设备性能降低或对人体健康产生损害作用的电磁现象；
(2) 由于频繁的开关动作而产生电磁骚扰的家用电器，如电饭堡、电熨斗、电烤箱、电冰箱、洗衣机等；
(3) 启动时可能引起低压配电网各项指标下降，导致其它家用电器或电子设备不能正常运行的家用电器，如空调器启动时所需的大电流会使电网电压暂时下降，电动机或电感性镇压流器等电感性负载启动时会导致电源功率因数下降，变频调速式空调器中的电力电子器件还会产生电源谐波等；
(4) 带有可控硅器件的家用电器，如电子调光灯、电风扇多功能控制器等，会产生高次谐波骚扰；
(5) 各种气体放电灯，如荧光灯等气体放电时形成的等离子体，会产生电磁骚扰；
(6) 带有微处理器的家用电器，如模糊类家电、带遥控的家电、全自动洗衣机、影碟机、组合音响、家庭影院、热水器、微波炉等，它们所采用的二电平数字信号会引起电磁骚扰，而且，随着时钟频率的不断提高，其骚扰频谱可高达数百兆赫；
(7) 微波炉、电磁灶、家庭影院功率放大器等所产生的电磁能量泄漏，不仅会引起电磁骚扰，而且还将对人体健康造成危害。

家用电器产生的电磁骚扰如果超过国家标准规定的限值，就会造成电磁环境污染。例如，骚扰收音机、电视机的收听、收看；使计算机及其控制的电器发生误操作或丢失数据；使医疗器械如心脏起博器工作失常等；对人体健康的影响包括出现血流加快、局部体温升高、酶活性降低、蛋白质变性、心率改变、局部组织受损等，此外，还会对中枢神经系统、血液与免疫系统、心血管系统、生殖系统等造成不良影响。

2、家用电器的电磁兼容性

  家用电器的电磁兼容性是指家用电器在其电磁环境中能正常工作，不会造成性能降级，而且，不会对该电磁环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。这就是说，在复杂的电磁环境中，每台家用电器除了本身要能抗住外来电磁骚扰，能正常运行以外，还不能骚扰其它家用电器或电子设备的正常运行，不能对人体健康造成危害。这就是家用电器电磁兼容性需要解决的问题。总之，家用电器一方面应满足国家标准所规定的抗扰度限值要求，具有面临电磁骚扰不降低运行性能的能力；另一方面又具有不产生超过国家标准所规定的电磁骚扰限值的能力。电磁兼容性是家用电器的重要性能指标之一，也是保证家用电器的质量、实现家用电器应有功能的重要手段。

3、家用电器电磁兼容性设计

  家用电器电磁兼容性设计的目的就是要使家用电器具有电磁兼容性。这要从分析电磁骚扰源、骚扰耦合途径和敏感电路入手，设计接地、屏蔽、滤波等防护措施，在骚扰源处抑制电磁骚扰，切断对电磁骚扰的耦合，增强敏感电路的抗扰性等。经验证明，在家用电器功能设计的初始阶段，同时进行电磁兼容性设计，可以把电磁骚扰和抗扰度等电磁兼容性问题解决在产品定型之前；如果等到产品定型以后，甚至等到生产阶段或到了用户手里以后，发现问题才去解决，非但将在技术上带来很大难度，而且会造成人力、财力极大的浪费。所以，尽早解决电磁兼容性问题是十分必要的。那种不顾电磁兼容性，只按常规进行产品设计，然后对样品进行电磁兼容性测试，出了问题再进行补救的做法，是一种非常冒险的做法，是完全不可取的。