機電產品的電磁干擾抑制措施

摘要：介紹了一些降低電源、主控板等電磁干擾源的傳導、高次諧波及輻射干擾的方法和實例。

關鍵詞：電源；電磁干擾；傳導；高次諧波電流；輻射

1引言

現在的機電產品多要通過EMC測試和認證，EMC認證包括EMI和EMS兩部分，通常比較容易出問題的是EMI。EMI測試主要有電磁干擾的傳導，高次諧波和輻射干擾等，其中，傳導和高次諧波干擾主要來自于電源，而輻射干擾許多場合也直接或間接來源于電源。單從技術方面來說，一個有較多經驗的工程師解決這些問題，通常不會花太多時間，但是，如果對時間及成本有嚴格的控制，就比較令人頭疼。本文是筆者從事EMC測試和認證積累的一些經驗，主要介紹跟電源有關的一些措施。

2傳導噪聲的抑制

傳導測試的問題基本上出在電源上，其措施主要也是針對電源自身，一般包括兩個方面：

1）恰當的濾波電路；

2）濾波元件在線路板上的位置。

通常，適當增大線圈的電感值，可以對抑制傳導噪音起到立竿見影的作用；也可以采用兩級濾波電路來保證過大的傳導噪音不會通過電源線侵入到供電線路中。濾波元件在線路板上的位置對傳導噪音一般影響不大，不過如果噪音超標較小，可以考慮改變元件布置。

有些種類的電器往往用到交流電源，如果其上有相位調制電路（比如用來控制交流電機）的話，很容易導致傳導干擾超標，解決的方法一是合理選擇相位調制電路的濾波元件的參數；二是適度改變電源的濾波器的參數，尤其是濾波電感值。

3高次諧波的抑制

一般的開關電源并不會產生高次諧波超標的問題，但是，如果機電產品上有使用交流電機、鹵素燈等具有較大啟動沖擊電流的場合，就必須考慮高次諧波的問題。在這種情形下，可以從兩方面入手來解決問題，一是軟啟動，對交流電機來說，啟動階段的大電流往往導致高次諧波超標；對于鹵素燈來說，從冷態轉換到發熱、發光的階段，電流也比較大，同樣其非正弦電流會導致高次諧波測試通不過；二是加裝抑制高次諧波幅度的電子電氣元件，比如線圈、緩沖電容電阻（CR）等，采用此種方法時，所選用的線圈和CR元件必須有適當的值。

在實際應用中，上述兩個方法可以共同使用，以確保減小高次諧波電流，并且抑制過大的高次諧波電流傳遞到供電線路上。

某一個機電產品采用降低高次諧波措施前后的測試波形如圖1所示。測試數值如表1、表2所列。

(a)73mH線圈、加裝CR元件（測試結果：未通過）

(b)74mH線圈加裝CR元件（測試結果：通過）

圖1高次諧波測試波形