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摘要：随着社会经济和科技技术的快速发展与进步，各种智能化产品受到大力推广，人们的日常生活和工业生产中出现了越来越多的电子产品和电气设备。电子、电气产品技术日新月异，产品的更新周期变短。随着电磁场强的不断增加，电磁场对工业生产以及人们的生活环境的影响越来越大，电磁场环境日趋复杂。本文主要分析电磁兼容检测及几种优化整改思路。
关键词：电磁兼容；检测分析；优化；整改；思路
1 电磁兼容检测概述
1.1 电磁兼容分析
数字电子设备在脉冲电流和电压条件下工作时会产生高频谐波，带来严重的电磁辐射，增加了电磁环境的复杂性与破坏性，直接影响着环境中电子设备或系统的运行质量与效率，也对人的身体健康造成了一定影响。在这一背景下，电磁兼容检测与优化的重要性不言而喻，相关人员应认识到加强电磁兼容研究的重要性与必要性，进而加大人力、物力与财力投入，寻找更加高效的检测方法。现如今，电磁兼容性已经成为评价电子设备质量好坏的重要指标，如何减少设备之间的相互干扰已经成为需重点思考的问题。电磁兼容检测能准确测量电磁兼容的相关参数，并通过处理、分析将结果以图表的形式呈现给技术人员，检测结果更加科学准确。
1.2 电磁干扰要素
电磁干扰的定义是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象，通过研究分析可知，电磁干扰主要可分为内部干扰与外部干扰两部分。其中，内部干扰指的是电子设备在实际运行中其内部元件之间产生的干扰。一般来说，大型电子设备由众多细小元件构成，出现电磁干扰问题将会给自身设备及周围环境带来严重影响。当电源漏电或设备温度过高时，容易引发内部干扰。同时，信号过地线、电源等发生耦合后也会增加内部干扰的危险性。外部干扰是指电子设备或系统以外的因素导致的干扰，例如多种电子设备在相近距离内同时运行，空间电磁波会急剧增加，妨碍了设备的正常运行。外部设备出现耦合或有电网存在时，电磁干扰现象也随之加剧。
1.3 电磁兼容抑制
1）滤波
由电磁场传播机理和屏蔽技术可知，直接穿透屏蔽体的导线均会造成屏蔽体的屏蔽失效。使用滤波器的电磁兼容是抑制的有效方法之一。该技术是在干扰源的输入输出端加装滤波器，过滤干扰信号或噪声，提取有用信号。该滤波器件主要由电容、电感、共模电感、电阻、磁珠和二极管等主要元器件组成，需加装滤波器的数量取决于有用信号与干扰信号的频率差。为了提高工作质量与效率，可根据实际情况选择几种组合进行使用。
2）屏蔽
利用导磁或导电性良好的材料制成屏蔽体，可将设备的内、外部进行分离，具有双向屏蔽性，能够控制电磁干扰的范围。屏蔽体能够利用反射、吸收与抵消等手段控制内部电磁波不外流，同时隔绝了外界环境的影响，主要用于家用电器的电磁干扰抑制。随着科学技术的不断发展，越来越多的材料用于屏蔽器制作，但屏蔽效果也有较大差别，综合考虑方方面面的因素，铜、铝是效果最好的屏蔽材料。
2 电磁兼容优化与整改
2.1 单一产品的设计优化与整改
对某一种产品，通过电磁兼容检测得知电磁骚扰源及耦合途径，同时运用电磁干扰抑制原理进行整改。整改过程中首先须合理地选择产品的结构及元器件，以避免影响其正常功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，需注意电机、整流器及变换器等组件以及时钟电路和其他因素带来的干扰。为了优化和整改产品的电磁兼容性，合理优化产品的设计、综合选择元件和重点关照核心部件等，是增强电磁兼容性的有效方法。
1）优化产品设计思路产品设计思路
对设备的电磁兼容性起决定性作用。一个产品刚诞生，在完成其功能的同时，会产生功能性干扰和其他干扰。这源于设计者的思路仅仅只考虑了产品的功能性，缺乏对其功能与电磁兼容性的综合考量。而电磁兼容设计要求在元器件级、部件级、设备级、系统级都达到互不干扰。因此，产品设计者应将多种因素纳入考虑范围，把电磁兼容贯穿整个设计过程。在进行电路设计的时候，可以对电路进行分层设计，合理安排每一层电路板的线路，尽量减小设备或系统内部电路因设计产生的电磁干扰。设计时，应首先考虑元器件型号、形式的选择和PCB设计，其次是接地设计和屏蔽设计，最后进行滤波设计和瞬态骚扰的抑制。为了提高产品电磁兼容的效果，滤波和屏蔽设计只能作为电磁兼容的辅助手段，在产品开始设计时就应综合考虑，因为预防比滤波和屏蔽更有效。
2）综合选择元件
产品产生的电磁干扰中，元器件、部件级上的电磁干扰主要来自不同的元件之间的电磁耦合。实际运用中，电路采用有引脚元件和无引脚元件两种结构。通常情况下，有引脚线元件会产生寄生效果，高频时更强。相对而言，无引脚元件特别是表面贴装的元件，寄生效果较小。单就电磁兼容性方面进行选择时，表面贴装元件结构效果最佳，一般会优先选用，随后为放射状引脚元件结构，最后考虑轴向平行引脚的元件。例如，在高频状态，相比引线型电容器结构，滤波电容器应优先采用穿心或支座式结构，其引线电感小。如果使用引线式电容结构，必须综合考虑引线的电感量对滤波效果的影响。主要芯片及部件的选择过程中，最好选择本身发射小的芯片。因为高损耗、大功率器件会产生较明显的辐射源，所以要尽量避免选择。优选和正确地使用电子元器件是解决电磁场干扰发射和电磁场敏感度等问题的关键，也是提高产品电磁兼容性的前提。
3）核心部件重点关注
产品的核心部件与芯片是产生电磁干扰的关键，应重点关注。如芯片、变换器、整流器及时钟电路等关键部件，在大多数情况下需对重要组件进行屏蔽、隔离处理。日常实际工作中，若产品是由若干模块组成，各个模块可以暂停和恢复工作。可以用断电法来判断骚扰来源，利用轮流断电的方式逐渐缩小电磁兼容检测范围，然后替换掉怀疑的模块和部分。若产品的单个模块不可以独立暂停和恢复，则可以与其他模块配合工作，找出骚扰源。如果家电产品EMC超标，一般的解决方式是更换马达碳刷、马达电感、马达碳刷一端对地加Y电容或更换电容参数等。总之，核心部件关系着产品是否合格，要重点关注。
2.2 不同产品设备的电磁兼容
针对不同产品设备，应该从整个系统折中考虑，重视整体的电磁兼容性设计。在优化与整改过程中，通常采取的方法是时间分隔和空间分离。时间分隔有主动和被动型，是有效提高电磁兼容性的措施，是指相互干扰的两种设备尽量避免处于同一时间段同时使用。而空间分离则是控制地点位置、隔离自然地形、控制方位角及电场矢量方向等措施。譬如，利用建筑物产生的自然隔离可以确定安装电磁的方向及位置，从而有效抑制电磁兼容性不理想的设备引起的干扰，提高其电磁兼容性。
结束语
总而言之，电磁兼容检测具有十分重要的作用，应提高重视程度，提高检测的合理性与有效性。技术人员应明确电磁干扰要素与常见的骚扰源，及时采用相关措施抑制电磁干扰，确保电子设备与系统的平稳运行。
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论文作者:季文娟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/27
标签：干扰论文; 电磁兼容论文; 电磁论文; 屏蔽论文; 产品论文; 兼容性论文; 元件论文; 《防护工程》2018年第29期论文;