電磁兼容性能現(xiàn)已經(jīng)成為衡量家用電器產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。目前，常用家用電器卞要包括吸塵器、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、千衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)、電腦、電子游戲機(jī)、電磁灶、微波爐等，都會(huì)產(chǎn)生電磁千擾EMI，尤其是采用變頻技術(shù)的空調(diào)、洗衣機(jī)、冰箱、微波爐、電磁灶等，其運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電磁千擾是相當(dāng)嚴(yán)重的。我
們都知道，變頻技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)，就是其采用的功率器件如:GTR,GTO和MOSFET等)是在開(kāi)關(guān)狀態(tài)卜工作。如圖1所示P}}'M控制的變頻控制電路，在其a與I)點(diǎn)之間的電壓波形如圖2所示，是一系列寬度不等的方波。由于種種原因，方波的前后沿總是有一定的上升和卜降時(shí)間。為方便分析，假定上升和卜降時(shí)間相等，方形為等腰梯形，如圖3中右上角所示。


至高達(dá)幾千伏，這樣一來(lái)，由4)式估算出的高次諧波直到移動(dòng)通訊的頻率范圍}OOMH:和1800MHz)仍然是十分可觀。從電磁兼容性EMC)的觀點(diǎn)來(lái)分析，它就是一個(gè)必須加以控制的強(qiáng)烈千擾源。
2電磁千擾EMI >路徑分析
    為了能有效控制家用電器正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的EMI信號(hào)，首先要分析其EMI信號(hào)的傳播路徑。
    圖4為家用電器的單相電網(wǎng)框圖。圖中家用電器產(chǎn)生的EMI會(huì)沿導(dǎo)線和空間輻射的路徑傳播，這就是我們所說(shuō)的傳導(dǎo)千擾和輻射千擾，由此

對(duì)同一電網(wǎng)上鄰近電子設(shè)備的正常運(yùn)行構(gòu)成威脅。圖4中用實(shí)線箭頭的線表示EMI信號(hào)沿導(dǎo)線傳播的路徑，以虛線箭頭的線表示EMI信號(hào)經(jīng)空間傳播路徑。無(wú)論EMI信號(hào)沿導(dǎo)線還是經(jīng)空間的路徑傳播，均可分為差模DM )EMI信號(hào)和共模(7M )EMI信號(hào)。其中，差模是指在相線E)和中線N)之間的EMI信號(hào)，見(jiàn)圖5;共模是指在相線L>與地線E)之間和中線N)和地線E)間的EMI信號(hào)，見(jiàn)圖60
    關(guān)于差模EMI信號(hào)產(chǎn)生的輻射是由差模電流流經(jīng)導(dǎo)體形成環(huán)路而生成，可用圖7所示的等效環(huán)形大線的模型來(lái)表示。在遠(yuǎn)場(chǎng)范圍內(nèi)的:點(diǎn)處生成的{zd0}場(chǎng)強(qiáng)為:



些敏感電子電路的正常運(yùn)行呢?這個(gè)問(wèn)題一直在引起人們的關(guān)注。為了控制EMI，世界各國(guó)都制定有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，即電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的EMI電平極限值，是根據(jù)電波傳播理論和實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)時(shí)科技發(fā)展的水平來(lái)規(guī)定的。例如美國(guó)的FCC標(biāo)準(zhǔn)，歐共體的CE標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)也有相應(yīng)的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)就是控制EMI的法律。如歐共體規(guī)定，從1997年1月1日起，所有進(jìn)入歐共體的電子、電器產(chǎn)品必須符合CE規(guī)定的要求，否則，不允許銷售，對(duì)違規(guī)銷售處以重罰。我國(guó)從八十年代初開(kāi)始起草這方而的標(biāo)準(zhǔn)，并于1984年發(fā)布了GB4343-84電動(dòng)工具、家用電器和類似器具無(wú)線電千擾特性測(cè)量方法允許值，九十年代初，在等效采用C. I. S. P. R.第14號(hào)出版物第二版的基礎(chǔ)上對(duì)其作了重大修改，現(xiàn)在新版標(biāo)準(zhǔn)GB4343-95作為家用電器、電動(dòng)工具以及類似器具產(chǎn)品無(wú)線電千擾合格認(rèn)證的依據(jù)，在無(wú)線電千擾標(biāo)準(zhǔn)體系中占有重要的位置。
該標(biāo)準(zhǔn)的貫徹與實(shí)施涉及千家萬(wàn)戶能否正常收看電視、收聽(tīng)廣播、進(jìn)行無(wú)線電通訊，關(guān)系著我國(guó)家用電器產(chǎn)品能否進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。圖9即為GB4343-95標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的家用電器傳導(dǎo)千擾極限值，圖10是GB4343-95標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的家用電器輻射千擾的極限值唯峰值)。當(dāng)然，標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了嚴(yán)格的測(cè)量方法。要滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的
EMI極限值，就必須采取控制EMI的相應(yīng)措施和設(shè)計(jì)方法。
    一方而，我們知道了千擾源的特性和相關(guān)的估計(jì)方法。另一方而，按照實(shí)際情況能分析綜合出有關(guān)的電路模型。這樣一來(lái)，便可用計(jì)算機(jī)算出有關(guān)電磁千擾的幅值?？萍既藛T長(zhǎng)期的努力已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了很多可供實(shí)用的軟件，只要輸入有關(guān)千擾源和電路元件結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，便可顯示cq擾信號(hào)幅度和場(chǎng)強(qiáng)的分布。有
了這些相關(guān)的信息，為控制電磁千擾提供了可靠的依據(jù)。


3  EMI的控制與EMI濾波器
    要使電器產(chǎn)品滿足有關(guān)電磁兼容性EMC)標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)階段做大量控制EMI的工作。首先要選取適當(dāng)?shù)脑碗娐罚怪趯?shí)現(xiàn)電路功能的同時(shí)，能夠達(dá)到控制EMI的目的;其次，要根據(jù)電路的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)電路的走線和元件排布，這方而有很多控制EMI行之有效的經(jīng)驗(yàn)。由很多印刷電路板組成設(shè)備，由設(shè)備集成為系統(tǒng)的時(shí)候，電纜敷設(shè)、接地、濾波和屏蔽就成了控制電磁千擾的關(guān)鍵技術(shù)。其中，屏蔽是控制EMI經(jīng)由空間傳播的有效措施。EMI濾波器主要是控制EMI經(jīng)導(dǎo)線傳播的zyx措施。若能把濾波和屏蔽這兩項(xiàng)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用得恰到好處，把EMI控制到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限值以內(nèi)肯定能實(shí)現(xiàn)。到目前為止，很少發(fā)現(xiàn)不用EMI濾波器的設(shè)備或系統(tǒng)就能滿足有關(guān)電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)的例子。合理選用和正確安裝EMI濾波器后，它除了能控制沿導(dǎo)線傳播的EMI信號(hào)外，還能有效控制EMI信號(hào)從電纜產(chǎn)生的輻射傳播。

由于多種原因，L1,和L2:的電感量是不相等的，于是，L4,和L2:之差便是差模電感，它和Cx又組成L與N之間的一只低通濾波器，用來(lái)抑制電器運(yùn)
行時(shí)產(chǎn)生的差模EMI信號(hào)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)EMI信號(hào)的控制。
    由于圖11的電路是無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，它具有互易性。當(dāng)EMI濾波器安裝在家用電器變頻控制電路的電源入口處后，它既能有效地抑制圖1所示變頻電路運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的EMI信號(hào)傳入電網(wǎng)污染電磁環(huán)境，去千擾接在同一電網(wǎng)上的其他電子設(shè)備，又能大大衰減電網(wǎng)上傳播的其他千擾信號(hào)對(duì)家用電器變頻控制電路等的影響。
4  EMI濾波器的應(yīng)用
    電源EMI濾波器是無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，具有互易性，即把負(fù)載接在EMI濾波器的電源)端，還是接在(負(fù)載)端都是可以的。在實(shí)際應(yīng)用中，要達(dá)到有效地抑制EMI信號(hào)的目的，必須根據(jù)濾波器兩端將要連接的EMI源阻抗和負(fù)載阻抗的特性來(lái)合理選取網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無(wú)論怎樣復(fù)雜的電源EMI濾波器，都可以把它的共模和差模濾波網(wǎng)絡(luò)抽象出來(lái)，簡(jiǎn)化為圖11中所示的低通濾波網(wǎng)絡(luò)。按源阻抗和負(fù)載阻抗的組合原則，來(lái)選擇EMI濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)。才能得到滿意的抑制效果。這是電源EMI濾波器的應(yīng)用技巧。

 十多年來(lái)，我們?cè)谟肊MI濾波器來(lái)解決家用電器電磁千擾方而積累了一些經(jīng)驗(yàn)，為國(guó)內(nèi)多家品牌家用電器進(jìn)行電磁兼容性(EMC)設(shè)計(jì)改裝，產(chǎn)品涉及有空調(diào)、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、千衣機(jī)、吸塵器、微波爐等，并設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了多種配套EMI電源濾波器見(jiàn)附表1