林德豐+梁永賢

摘 要：本文闡述了電磁灶產(chǎn)品在電磁兼容（EMC）項目中GB 4824-2013標(biāo)準(zhǔn)的測試分析，著重分析標(biāo)準(zhǔn)的電源端子騷擾電壓、磁場感應(yīng)電流（9kHz～30MHz）及磁場感應(yīng)電流（30～1000MHz）3個測試項目，結(jié)合產(chǎn)品的實際測試結(jié)果，分析產(chǎn)品不合格的原因，提出整改的相關(guān)措施及方法，對提高企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：電磁灶產(chǎn)品 騷擾電壓 電磁輻射騷擾

中圖分類號：R197.39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（c）-0095-04

電磁灶產(chǎn)品已成為人民生活中不可缺少的部分，從近幾年電磁灶國家抽檢及廣東省的抽檢結(jié)果來看，在EMC測試項目的不合格率很高。電磁灶產(chǎn)品在EMC項目的測試標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)是GB 4824-2013《工業(yè)科學(xué)和醫(yī)療（ISM）射頻設(shè)備 騷擾特性限值和測量方法》，涉及的測試項目有3個，包括電源端子騷擾電壓、磁場感應(yīng)電流（9kHz～30MHz）及磁場感應(yīng)電流（30～1000MHz）。本文將對這3個測試展開闡述分析，結(jié)合實際的測試結(jié)果，找出產(chǎn)品在EMC項目測試中不合格的共性，分析產(chǎn)品不合格的原因并提出整改的相關(guān)措施及方法，旨在為產(chǎn)品的質(zhì)量提高提供借鑒。

1 電源端子騷擾電壓

1.1 電源端傳導(dǎo)騷擾測量原理

電源端騷擾電壓是指被測設(shè)備（EUT）的電源端子與參考接地平面之間的射頻共模電壓。簡化的騷擾電壓測量原理如圖1所示：測量的回路是由被測設(shè)備內(nèi)的射頻騷擾電動勢（源）經(jīng)被測設(shè)備的連接電纜傳導(dǎo)，通過被測設(shè)備與公共地之間的耦合電容以及測量所用的人工電源網(wǎng)絡(luò)的阻抗形成的。從原理圖可看出騷擾電壓測量值U=ZI，這里Z是人工電源網(wǎng)絡(luò)的阻抗，所以回路電流I是隨耦合電容C變化的。電容C的大小與被測設(shè)備的布置密切相關(guān)。因此在騷擾電壓測量中，測量布置的規(guī)定是很詳細(xì)的，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求去進(jìn)行，否則就可能會影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.2 電磁灶產(chǎn)品測試的布置及負(fù)載條件要求

電磁灶產(chǎn)品測試的布置詳見標(biāo)準(zhǔn)第8.2.1條款，其測試對負(fù)載有特殊要求，詳見標(biāo)準(zhǔn)第7.6.7條款（圖2）。

1.3 電源端子騷擾電壓限值及測試結(jié)果圖

電源端子騷擾電壓限值詳見表1、圖3、圖4。

1.4 不合格情況分析及整改建議

圖4中出現(xiàn)的不合格情況，是在端子騷擾電壓試驗測試頻段內(nèi)（9kHz～30MHz）測量值超過標(biāo)準(zhǔn)限值。出現(xiàn)這種不合格情況的原因主要是企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計及生產(chǎn)中未考慮到電磁干擾情況。

對于傳導(dǎo)騷擾的抑制，可以在騷擾源附近裝置低通電源濾波器，使騷擾源與大地之間構(gòu)成一個低阻抗回路，如：采用組合電容器。電源濾波器是在靠近騷擾源處為騷擾電動勢提供一個低阻抗的通道來抑制無線電騷擾，在0.15～30MHz內(nèi)為低阻抗。其中的電容器受流向外殼允許的泄漏電流的限制，電容值不能太大（圖6）。

2 磁場感應(yīng)電流（9kHz～30MHz）

磁場感應(yīng)電流（9kHz～30MHz）的測試限值詳見標(biāo)準(zhǔn)第6.3.2.2條款，其測試結(jié)果見圖7。

3 磁場感應(yīng)電流（30～1000MHz）

3.1 測試原理

磁場感應(yīng)電流是指設(shè)備工作時向空間發(fā)射的一種電磁波干擾，這種干擾會影響其他電器特別是高靈敏度電器的正常工作。被測設(shè)備（EUT）置于半電波暗室內(nèi)部，在轉(zhuǎn)臺上旋轉(zhuǎn)，在接收天線分別處于垂直極化和水平極化的情況下，找到最大的輻射點。輻射信號由接收天線接收后，通過電纜傳到半電波暗室外的接收機(jī)（圖8）。

3.2 測試的布置、限值及測試結(jié)果圖

磁場感應(yīng)電流（30～1000MHz）的測試布置及限值詳見標(biāo)準(zhǔn)第7.5條款、第6.3.2.3條款（圖9、圖10）。

3.3 不合格情況分析及整改建議

圖10出現(xiàn)電磁輻射騷擾試驗測試頻段內(nèi)（30MHz～1GHz）測量值超過標(biāo)準(zhǔn)限值。出現(xiàn)這種不合格情況的原因主要是企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計及生產(chǎn)中未考慮到電磁干擾情況。因電磁輻射騷擾是測試最不容易通過且最難整改的項目。建議最好能在產(chǎn)品設(shè)計就考慮此項內(nèi)容，增加EMI濾波設(shè)計，將大大減少整改附加電路成本（見圖5）。

3.3.1 設(shè)計時盡量遵循的原則

采用結(jié)構(gòu)分區(qū)的方法處理，其原則如下。

（1）輔助開關(guān)電源與數(shù)字電路、模擬電路分區(qū)。

（2）數(shù)字單元與模擬單元分區(qū)。

3.3.2 控制電路PCB布線原則

（1）設(shè)計印刷電路板時，應(yīng)盡量加粗電源線和地線，以降低電源線和地線的阻抗，并應(yīng)盡量縮短地線。

（2）相鄰電路之間不應(yīng)該有過長的平行線，走線盡量避免平行。如果在設(shè)計印制電路板時平行走線無法避免，可在兩條平行的信號線之間加一條地線，以起屏蔽作用；盡量拉開兩條平行的信號線之間的距離，以降低兩線之間電磁場的影響，使兩條平行的信號線上流過的電流方向相反，目的是為了減小感應(yīng)磁通。

（3）減小回路的面積。

（4）電容引線不能太長。

3.3.3 電磁輻射騷擾整改方法

（1）在電源輸入端增加磁環(huán)，構(gòu)成共模扼流圈，抵制共模騷擾。

注：根據(jù)需要，也可以將電纜在磁環(huán)上面繞幾匝。匝數(shù)越多，對頻率較低的干擾抑制效果越好，而對頻率較高的噪聲抑制作用較弱。

（2）在電源輸入端增加差模扼流圈，如：差模電感。

但是用附加抑制元件應(yīng)注意如下要求。

（1）附加抑制器裝置在工具中不允許危及器具的使用安全。

（2）電感應(yīng)能承受安全標(biāo)準(zhǔn)中的發(fā)熱試驗。

（3）電容器的介質(zhì)強(qiáng)度應(yīng)能承受安全標(biāo)準(zhǔn)中的耐壓試驗。

注：電磁灶（電磁茶爐）如裝有抽水用的電機(jī)，其也會成為一個很大的騷擾發(fā)射源。因此在前期設(shè)計時，應(yīng)注意以下幾項。

（1）盡量選擇滿足EMC要求的電機(jī)。

（2）電機(jī)應(yīng)固定牢靠，使得當(dāng)電機(jī)在旋轉(zhuǎn)時刷握保持穩(wěn)定的位置，以防止由于刷握微量跳動而使高頻分量過大，導(dǎo)致電磁輻射騷擾不合格。

4 電磁灶EMC檢驗概況

表2的電磁灶EMC檢驗不合格項目情況表為廣東質(zhì)檢院電子室2015年前歷次電磁灶檢驗測試的不完全統(tǒng)計。

5 結(jié)語

根據(jù)目前的電磁灶EMC檢驗概況，在GB 4824-2013標(biāo)準(zhǔn)的檢測中，在端子騷擾電壓及磁場感應(yīng)電流（30～1000MHz）項目的測試不合格情況很高，磁場感應(yīng)電流（9kHz～30MHz）項目極少不合格，從中也看出，EMC項目為產(chǎn)品檢測不符合項的重災(zāi)區(qū)，在此也呼吁各企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)時，不要忽視電磁兼容，切實提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 4824-2013，工業(yè)科學(xué)和醫(yī)療（ISM）射頻設(shè)備騷擾特性限值和測量方法[S].

[2] 電磁兼容（EMC）標(biāo)準(zhǔn)解析與產(chǎn)品整改實用手冊[Z].中國工信出版集團(tuán)，2015.endprint