浅谈家用电器的电磁兼容整改

浅谈家用电器的电磁兼容整改

摘要：近年来，随着科学技术的不断发展，各种电子电气设备广泛应用于国民

经济、军事以及人们的日常生活等各个领域。这些电子电气设备在运行的同时大

多都伴随着电磁能量的转换，或多或少地以不同的方式向外泄露着电磁能量，极

有可能对其他电子电气设备产生不良影响，甚至造成严重的危害，这就是电磁干扰。电子电气设备的数量与日俱增，产生的电磁能量使得空间电磁能量逐年增加。社会越是进步，电子系统越是现代化，其所造成的电磁环境就越复杂，产生的电

磁干扰就越强。

关键词：家用电器；电磁兼容；整改

引言

对一个家用电器产品来说，在设计阶段就应该考虑其电磁兼容性，这样可以

将产品在生产阶段出现电磁兼容问题的可能性减少到一个较低的程度。其是否满

足要求，最终要通过电磁兼容测试检验其电磁兼容标准的符合性。

由于电磁兼容的复杂性，即使对一个电磁兼容设计问题考虑得比较周全的产品，在设计制造过程中，难免出现一些电磁干扰的因素，造成最终电磁兼容测试

不合格。在电磁兼容测试中，这种情况还是比较常见的。

当然，对产品定型前的电磁兼容测试不合格的问题，我们可以遵循正常的电

磁兼容设计思路，按照电磁兼容设计规范，针对产品存在的电磁兼容问题重新进

行设计，从源头上解决存在的电磁兼容隐患。但按照我国的国情，许多家电产品

在进行电磁兼容试验时，设计早已定型、外壳已经开模、内部PCB板已经流水线

加工，甚至成品都已经生产出来等着出货。对此类家电产品存在的电磁兼容问题，只能分析原因、对症下药，哪里有问题就在哪里整改，以对产品的最小改动使其

达到电磁兼容要求。这就属于电磁兼容整改的范畴，属于本文需要探讨的问题。

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。

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：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；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；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；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；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;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；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。

2、常见的电磁兼容整改措施

2.1 EMC问题的整改

要遵循一定的方法，出现问题一般应对问题进行分析，确定问题的范围，初

步分析可能的原因，根据测试现象分析导致这种结果的因素，明确处理问题的方向，从干扰源、耦合路径、敏感源入手，分析出现问题的原因，根据原因确定测

试切实可行的整改方案。开始处理问题时，一般要先确认系统的接地情况，因为

接地不良可能会引起多种问题发生。确定接地良好以后再对出现问题的最可能的

原因进行处理，按照电磁兼容设计理论进行整改，着重查找滤波前后的信号是否

出现交叉，线缆的屏蔽接地情况是否良好，是否出现高压线缆和低压线缆交叉布

线的情况。

在设备电源输入端加装电源滤波器也是解决问题的有效方法之一。选择合适

的滤波器是必需的，滤波器的特性直接决定了系统的传导发射指标。滤波器的安

装很重要，要按照标准的滤波器安装方法进行，其输入/输出引线严禁交叉，以避免线间耦合，接地用短而粗的接地铜带连接，最好将滤波器的一个平面和接地面

良好接触。但滤波器成本较高，可以选择X电容、Y电容、共模扼流圈、差模电感、磁珠等分立元器件构成组合式电源滤波电路，其特点是成本低廉，参数调整

灵活，适用性强。

另外，在可能的情况下，对重要器件进行屏蔽、隔离处理，如加装接地良好

的金属隔离板或小的屏蔽罩等。

2.2 家电产品电磁骚扰发射情况的整改

当今社会，家用电器正朝着节能、智能、自动、方便、舒适的方向发展。由

于家用电器的品种越来越多，在生活环境中的家用电器数量也越来越多，因此，

家用电器工作时所产生的电磁骚扰对于同一环境中其他用电设备可靠性的影响，

以及对于人们身体健康的影响等问题愈发引起人们广泛关注。目前，保护电磁环

境和防止电磁污染的问题，已引起世界各国各有关国际组织的普遍关注，设备的

电磁兼容性实际上已成为市场的准入指标。在我国家用电器产品的强制性认证中，产品的电磁兼容性也变得和产品的电气安全性同等重要。

2.2.1 家电产品中的电磁骚扰发射

在对家电产品进行3C认证的电磁兼容测试时，经常发现有谐波电流和电磁骚扰的发射存在超标问题。例如电吹风存在谐波电流、骚扰电压和骚扰功率超标；

可以调速的真空吸尘器常存在谐波电流超标，不可调速的真空吸尘器常存在骚扰

电压和骚扰功率超标；带机械式定时器的洗衣机也是骚扰电压和骚扰功率超标。

造成家用电器的谐波电流超标的主要原因是电路中存在非线性元器件。这里有两

个方面：①电路中拥有铁磁饱和特性的变压器、铁心电抗器等；②设备内部装

有采用电力电子器件（二极管、可控硅、VMOS管和IGBT管等）的开关电源和变

频器等。家用电器的骚扰电压和骚扰功率超标则是由于在其内部采用了开关电源、变频器和高速数字电路，这些功率电子部件和高速电子线路工作中所产生的电压

和电流瞬变是形成高频电磁骚扰的主要原因。此外，设备内部的继电器、定时器、