空调的EMC讲座资料
《EMC基础知识讲解》课件
电磁辐射：由电 磁波产生的辐射
产生原因：电磁 波在空间中传播
影响：对人体健康、 电子设备、通信系 统等产生影响
控制措施：屏蔽、 滤波、接地等方 法减少电磁辐射
电磁辐射测试与标准
电磁辐射测试：通过测量电磁场强度、频率、方向等参数，评估电磁辐射对人体健康的 影响
国际标准：国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU）等组织制定了一系列电磁 辐射测试标准
工业设备：如电机、电焊机等
电力设备：如高压输电线、变电站等
照明设备：如荧光灯、LED灯等
通信设备：如无线电台、卫星通信等
医疗设备：如X光机、核磁共振等
设备内部干扰源
电源线：电源线中的电磁波干 扰
信号线：信号线中的电磁波干 扰
电路板：电路板上的电磁波干 扰
电子元器件：电子元器件中的 电磁波干扰
电磁敏感度分类
设计：优化敏感设备的电 路设计，提高抗电磁干扰 能力
测试：定期进行电磁敏感 度测试，确保设备性能稳 定
电磁屏蔽原理与技术
电磁屏蔽原理： 屏蔽材料：金 屏蔽技术：屏
通过屏蔽材料 属、导电塑料、 蔽罩、屏蔽线、
阻挡电磁波的 导电橡胶等
屏蔽层等
传播，降低电
磁干扰
滤波技术：通 过滤波器滤除 特定频率的电 磁干扰，提高
滤波设计：使用滤波器，如电 源滤波器、信号滤波器等，抑 制电磁干扰
屏蔽设计：使用屏蔽材料，如 金属外壳、屏蔽罩等，减少电 磁干扰
电源设计：使用低噪声电源， 减少电磁干扰
信号传输设计：使用屏蔽线、 光纤等，减少电磁干扰
EMC整改流程与方法
确定整改目标： 制定整改方案： 明确需要整改 根据问题制定 的EMC问题 具体的整改措
EMC基本知识培训ppt课件
EMI
EMS
conduction
radiation
ESD
RS
EFT
SURGE
CS
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EMI 干扰按干扰信号信号可分为共模干扰（COMMON INTERFERE）和 差模干扰（DIFFERENTIAL INTERFERE）。凡是来自电源火线（HOT/ Live wire）而经由零线（NEUTRAL）返回的杂讯称为差模杂讯。凡是来自电源火线 （HOT）或零线（NEUTRAL）而经由地线返回的杂讯,称为共模杂讯。
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干扰源分类-2
电气设备干扰
1）电晕放电 高压输电线因绝缘失效时会产生间歇脉冲电流，形成电晕放电。电晕放电干扰对
低频感测系统的影响较为严重，对高频感测系统影响不大。 2）辉光放电及气体放电。 如荧光灯、霓虹灯、等。常温空气中，当接点距离为0.0076mm，电压加到320V
时会发生辉光放电。荧光灯的干扰电平一般为几十微伏到几千微伏，高的可 达几十毫伏；频率为超高频。 3）火花放电 电气设备触点处的断续电流将会引起火花放电。对于有金属外壳的电气设备，干 扰一般只能从缝隙处和引线处泄露。 火花放电干扰频率很高。汽车点火干扰的频率范围为20MHz～1000MHz，作用 距离可达50 ～100m。 4）开关干扰 5）工频干扰
电磁发射 electromagnetic emission：从源向外发出电 磁能的现象。
电磁辐射 electromagnetic radiation：包括a)能量以电 磁波形式由源发射到空间的现象。 b)能量以电磁波形式 在空间传播
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电磁兼容的概念-3(条件)
干扰源、被干扰对象及耦合通道 必须有干扰源、被干扰对象及耦合通道的同 时存在才能构成EMC问题。
空调产品EMC设计和整改分析
是本集成 电路的蓄能 电容，提供和 吸收该集成
电路开 门关 门瞬间的充放 电能；另一 方面旁路
掉该器件的高频噪 声。 ３ 单面 板 和双 面板 用单 点接 电源 和单 点 ） 接 地处 理（ 如图２ ，同时 电源 线 、地线 尽量 加 ）
粗 ，这 样有利于吸收部分 干扰信号 。
的是地 线没有分开走 ，没有遵守单 点接 地的原 则（ 图３ 。后边 改进后的Ｐ Ｂ 如 ） Ｃ 设计，将各个地 线 分开 走线 ，并 在远 处单 点接地 处理 （ 图４ 如 ）
摘要 ：本文主要分析总结 了空调电子控制器
的Ｅ ＭＣ设计 方法和 注意 事项 ，并提 出 了产 品
１概 述
家 电产 品 同一般 的消 费 电子产 品 的Ｅ ＭＣ
分有 限，所 以这样做 也是有 一定限度的 。
本 文 从分 析 空调 电子 控 制器 产 品 的干 扰
开发过程中的Ｅ ＭＣ整改建议。本文结合实际 不一样 ，一般 的消 费电子属弱 电高频器件 ，而
Ｔ ｃｈｎ ｏｇｙ ｅ ｏｌ
技术
往受成本和 产品本身特性 的制约 ，以上方法 不
一
空 调 产 品Ｅ 设 计和 整 改 分析 ＭＣ
珠 海格 力 电器股份 有限 公 司出 口技 术部 曾春 亮 华洪香
定都可 以尽情地使 用在 产品设计 中，比如：
为 了削除变频 功率因素校 正Ｐ Ｃ Ｆ 器件的开关 干
一
影 响 电子产 品的Ｅ 因素 很 多 ，同样 ， ＭＣ 清除这些影 响的方法和手段 也是多种 多样 。 比 如合适 的电路和器件 、良好 的屏蔽层 、优 秀的 板级走线 、合理的空间走 线和 分布等等 。但 往
般 分 为传导干扰和辐射干扰 。传 导干扰是指
家用空调器的EMC研究
文章编号:ISS N1005-9180(2005)02-0019-06Ξ家用空调器的电磁兼容研究综述申小中(无锡商业职业技术学院电子工程系,江苏无锡,214063)[摘要]本文研究家用空调器中所涉及的电磁兼容技术,介绍电磁兼容E MC技术的国内外研究现状,对家用空调器中的E MC共性问题进行了分析,着重探讨了带微处理器的家用空调器的E MC问题,在此基础上讨论了提高产品抗干扰能力的理论和对策,可供带微处理器的家用空调器和其他家用电器的生产厂家的E MC设计、生产、认证等作参考。
[关键词]电磁兼容,家用空调器,微处理器[中图分类号]T M92511 [文献标识码]BR esearch Summarizations on E lectromagnetic Compatibility of H ousehold Air-conditionerSHE N X iao2zhong(Wuxi V ocational Institute of C ommercial T echnology,Wuxi,214063,China)Abstract:E lectromagnetic compatibility(E MC)is a cross-disciplinary science based on electromagnetism and drawing up2 on areas such as in formation science,electrical engineering,electronics,communications,materials and structures,etc1It is als o an applied technology,which is used to study,under the conditions of limited space、limited time and limited fre2 quency res ources,the compatibility of electrical and electronic devices and systems within the comm on electromagnetic envi2 ronment without a degradation of performance1This paper brings forward s ome comm on technological problems of E MC about typical household air-conditioner with microprocess or and discusses s ome theories and countermeasures to production’s anti -interference1Such studies can be used in the design、produce and authentication in the home appliances manu factories1K eyw ords:E lectromagnetic compatibility,H ousehold air-conditioner,Microprocess or 现今社会,各种电气和电子设备不断地涌现,当前人类的生存环境也具有浓厚的电磁环境的内涵。
变频空调的EMC问题值得关注
变频空调的EMC问题值得关注摘要：伴随着越来越多的空调器走人寻常家庭，空调的电磁兼容研究可以提高家用空调的使用可靠性。
关键词：变频空调；EMC；问题；随着家用电器的普及和使用，电磁辐射干扰对空调器系统的稳定性、可靠性和安全性都有着非常大的影响。
可以说，电磁辐射干扰对空调器的严重破坏影响，必将成为严重的社会化问题。
与此同时，变频空调器本身又不可避免的向外界辐射电磁信号、向电源网络传导干扰信号。
这些都将对其他的电子设备造成不同程度的破坏。
1空调器产生电盛级扰的原因空调中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，其形成主要由于电刷在换向器上滑动而产生火花和电弧，使电网产生连续的脉冲震荡，并在空间以电磁波方式传播，对无线电通信产生干扰。
同时，因电刷换向产生高频电压，通过电动机窜出电源线，造成电源污染使电视产生雪花，图像不稳，电脑显示器上显示故障。
压缩机频繁的开关动作而产生“喀哒声”骚扰，其形成是由于在开关动作时将在触点间产生放电火花，是一种在时域上有明确定义的电磁噪声。
开机启动时可能引起低压配电网各项质量指标下降，主要由于空调属于感性负载器具。
MCU的抗干扰度弱，容易受到脉冲骚扰，对静电放电、快速脉冲群、浪涌、电压跌落和辐射等方面的干扰的抵抗能力较为薄弱，随着时钟频率的不断提高，其电磁骚扰的频谱可达数百兆赫兹。
2变频空调的电徽兼容EMC共性分析家用产品中。
以空调的电磁兼容问题最为显著，现在越来越普及的变频空调更是电磁兼容问题研究的重要部分。
变频空调的的电机及其变频调速装置会引起严重的电磁干扰。
目前变频空调的核心模块一般采用IPM(Intelligent Power Module，智能功率晶体管模块)，由整流滤波和开关电路组成。
一个IPM和电机以及连结电路组成的调速系统如图1所示，有整流桥、IPM、连接电缆和电机组成。
单相交流电压经过整流电桥变成直流电压，滤波后输入到IPM中，逻辑电路或微处理器按照时序给IPM分配IGBT(Insulator-Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)导通信号，模块按照PWM(Pulse Width Modulate，脉冲宽度调制)方式输出三相电压，从而实现对三相电机进行调速的目的。
EMC基础培训基础篇ppt42张课件
电
射导
波
发发
电
压 波
射射
流
动
及
闪
烁
ESD RS EFT Surge CS PMS Dips
静 电 抗 扰 度
辐电 射快 抗速 扰瞬 度变
脉
浪传工 电 涌导频 压 抗抗磁 跌 扰扰场 落 度度抗 及
扰中
冲
度断
群
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常见干扰源
雷电 NEቤተ መጻሕፍቲ ባይዱP
脉冲电路
无线通信 ESD
直流电机、变频调速器 感性负载通断
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案例：北京某著名通信网络公司的DSLAM产品某单板上 的DC/DC模块严重干扰其ADSL线路滤波器，致使该产品 的传输距离达不到设计要求，市场返修率大幅升高。
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常见EMC缩略语与标准分类
EMC定义 研究EMC的必要性 常见EMC缩略语与标准
分类 EMC测试项目简介 各EMC测试介绍
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常见缩略语
交流测试标准：IEC 61000-4-11。
直流测试标准： IEC 61000-4-29。
试验组合 跌落深度 持续时间 性能判据
70％ 500ms C
40% 200ms C
0 10ms B
0
5s
C
22
DIP/interruptions：试验介绍（续）
试验仪器控制试验的跌落深度、持续时间以及跌落相位。
PMS：工频磁场试验主要模拟50Hz工频电力线所构成的 磁场（如大型变压设备附近的磁场等）对设备的影响，对 此项试验较敏感的主要是带线圈的设备如CRT等。
测试标准：IEC 61000-4-8。
试验示意
50Hz电流
试验仪器
EUT
EMC基础知识讲解1
干扰来源：电网或变电设施由于故障或负荷突然出现 大变化（接入大功率电器）。
2、试验范围：① 电压暂降 >95%降低 0.5个周期 30%降低 25个周期 ② 电压短时中断 >95%降低 250个周期
3、试验方法：通过电压跌落信号发生器来模拟实验的 环境，让EUT在电压突然跌落到运行电压的0%、 30%、40%、70%观察EUT的工作情况，来判定 EUT对电压跌落的抗扰度性能如何。
EMC基础
目的
主要是给公司的同事们简单介绍下EMC相关 的知识。
目录
❖ 一、EMC 基础知识 ❖ 二、EMC 常见测试项目简介 ❖ 三、EMC 测试标准及相关组织简介
一、EMC基础知识 1、EMC是什么 我们生活中的电磁环境
EMC（ Electromagnetic Compatibility ）定义：
❖ EMS-CS（传导抗扰）
1、检验设备对来自射频场耦合到线缆上的干扰 的抵抗能力。
干扰来源：当空间的电磁波的波长和设备线缆的 长度可以比拟时，电磁波将会耦合在此段线缆 上并产生感应电压/电流，沿着该电缆流进设备 内部，从而对设备的正常工作产生干扰，上述 的设备线缆包含电源线和信号线 。
2、测试范围：0.15-80MHz
2、测量范围：30-300M
（日本做灯具的认证时只要求DP和CE，不要求空间辐 射）
2、测量方法：考虑到连接线的天线辐射效应——一般 在半波长处辐射最大，30MHz对应的半波长5m，所 以测试时一般是将被测设备的电源线用同质线缆延长 至5m以上，再考虑到功率吸收钳（及起滤波作用的 辅助吸收钳）的长度大约1m，则总长度大约为6m。
4、测量场地：全电波暗室
❖ EMS-EFT(电快速脉冲群)
EMC知识讲座
电磁兼容性(EMC)知识培训研发部 徐勇强一:电磁兼容测试的重要性人类所处的自然环境，不仅仅包括我们自身 容易察觉的空气、水、土地等环境外，还有 我们自身不容易觉察的电磁环境，例如，各 类无线电广播发射台，无绳电通讯等等。
随 着科学技术的快速发展，各类电子产品层出 不穷，从最初的模拟电路，向数字电路，高 速数字电路发展，这使得电子产品本身产生 的电磁干扰对电磁环境的主动性影响与日俱 增。
甚至达到“污染”电磁环境的程度。
近年来，世界各国都非常重视电磁兼容技术，并且把对电气电子产品的电磁兼容性要求纳入国际贸易中的产品技术 法规。
例如，欧盟从96年1月1日起强制 执行89/336/EEC指令，即进入欧共体市 场销售的电气电子产品必须符合EMC要 求，并加贴CE标志。
而像美国就有FCC 认证的要求,即美国联邦通信委员会.我国为适应加入世贸组织的需要,促进我国市 场经济和对外贸易的发展,我们国家在2001年成 立了国家认证认可监督管理委员会,接着又制定 了新的国家强制性产品认证制度,简称为“CCC” 认证,并于2001年12月3日颁布了＜第一批实施 强制性产品认证的产品目录>,该目录明确要求对所有在市场上销售的民用电子电器产品国家 强制性要求通过“CCC”认证,这其中就要求通 过EMC测试.二:电磁兼容(EMC)基本名词术语1.电磁兼容性: 电磁兼容（Electromagnetic Compatibility,简称EMC），在GB/T4365－1996《电磁兼容术 语》中的定义是：设备或系统在其电磁环境 中能正常工作且不对该环境中任何事物构成 不能承受的电磁骚扰的能力。
该定义概括了3 个方面的内容:其一，电磁骚扰的可限制性。
电磁骚扰是普遍存在的，但可以用质量规范 约束，以技术手段限制它的危害性。
这就是 说应当对产品规定其向外发送电磁骚扰强度 的限制值，以保证电磁环境合格。
其二:电磁骚扰的敏感性（EMS），这 就是说产品在规定电磁骚扰强度的电磁 环境下应能正常工作而不应降低其性能 指标。
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Kokura Takeshi
EMC的含义
EMC 电磁兼容性（Electoroagnetic Compatibility）
EMI、EMS两方面很平衡的意思
EMS
电磁感受性（Electromagnetic Susceptibility）
受到干扰时误动作，为了不容易发生破坏
EMI
电磁干扰(Electromagnetic Interference)
电源不平衡
谐波电流
静电
关于EMC由于变频化问题点很多
②谐波电流的发生 – 原因、危害
谐波发生原因
由于是变频控制所以需要直流电压（Vdc）
PFC无
Vdc
PFC有
Vdc
INV 压缩机
PFC INV 压缩机
由于谐波发生的危害
设备 电容
现象
异音 烧损 损伤
电容以及附属 元件
电源电压
电流 （PFC有）
电流 （PFC无）
△ 由于SW次数少、能够采用便宜的SW 元件。
○
△
○ 95%左右
△ 虽然能进行一定的控制、由于用SW波形 进行谐波抑制和Vdc控制所以稍微有点困 难。
△ SW波形的作成很难 需要同时调节Vdc、谐波、发热
○ L值小 ・由于铁损增加需要注意发热
× 由于发生SW损失、需要高性能的 元件（FRD、IGBT or MOSFET） ◎ × ○ 95～99%
规定从本身的产品发生的干扰大小
全部产品必要的 考虑方法
其他机器
雷浪涌等
空调机
Noise
误动作
破坏
空调机的EMS
其他机器
误动作
Noise
破坏
空调机的EMI
EMC规定的各国情况
国家 欧洲
规定 有
北美 中国 澳大利亚 日本
无空调机规定 有 有 有
证明方法 添加认证证明 自己适合公告
－ 需要取得认证
自己适合公告 自己负责
泄漏电流经路存在的元器件全部对干扰有很大的影响
开发时的注意事项
必须要预测这些元器件变更的话干扰的结果也会发生变化。由 于对结构设计也有影响、需要跟EMC对策负责人好好商量再进 行开发。
①干扰发生量增加 – 干扰的理论分析事例
空调机干扰的理论分析事例（一般论文介绍）
L、C、R 、电压源作成等价电路
室内机干扰源
论文要点 ・室外机、室内机、配管等全部电气等价电路化 ・误差是 ±6dBμV以内可以分析。
感想 ・可以进行理论分析
・分析的话好像需要花费很长时间 ・等价电路等的考虑方法对试验时也可起到参考 作用
模式
变频
干扰源 骚扰电压解析模式
在空调机上的课题
- 空调机的E变MC频化 - ・对策时间的长期化（预测困难）
Filter无法衰减的泄漏电流被作为 干扰测定出来
从变频工作时的压缩机的泄漏电流是主要的干扰原因
①干扰发生量增加 – 影响的参数
电源
L
LISN
50uH
空调机
Filter PCB
L
变频模块
50uH
N
E
1u 1u 0.1u 50Ω
Vx
0.1u 50Ω
N
配线
E
板金、配管
测定
压缩机
Core
泄漏电流经路
冷媒油
漏泄电流
板金、配管
压缩机中性点电压和漏泄电流波形
400mA
压缩机漏泄电流
变频开关工作
0A
压缩机电压是P电压和N电压
急剧变动
-400mA 200V
0V
-200V 200us
250us
300us
P
P和N间变动。
压缩机中性点电压
N
350us 400us 450us 500us 550us 600us
从压缩机发生泄漏电流
电源不平衡
谐波电流
静电
关于EMC由于变频化问题点很多
①干扰发生量增加 –
LISN
空调机
电源 50uH L
Filter PCB L
50uH
N
E
N
1u 1u
0.1u
0.1u
50Ω
50Ω
Vx
E COMON Noise电流
测定
INV干扰发生原理
P 变频模块
中性点 压缩机
311 Vdc
Cy电流
N
卷线盒间容量
无PFC的话电流变不成正弦波。
100.00 10.00
电流频率成分
電流(A)
1.00
0.10
PFC無
PFC有
谐波standard IEC61000-3-2
0.01
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39
50Hz 250Hz 150Hz 350Hz
次数
谐波电流增加 → 需要PFC
设备
现象
电抗
烧损
加热
异音
损害的约90%是电源设备用L、C
谐波发生量是有规定的。 （国家不同、标准也不同）
对策是依存于PFC方式
②谐波电流的发生 – 对策（PFC方式比较）
Passive 方式
电压
部分开关方式
电压
Active converter方式
电压
电流
电流
电流
电感
○ Vdc的控制比较简单
△因为有反馈控制所以控制比较容易。 发热对策、EMC问题较多
需要结合各方式的特征进行检讨然后再考虑是否采用。
在空调机上的课题
- 空调机的E变MC频化 - ・对策时间的长期化（预测困难）
EMS
①干扰发生量增加 ②谐波电流的发生
・对策元器EM件I成本上升
③强电放、射弱电混合电路
放射无线频率电磁界
空中伝搬
不要辐射
电源频率磁界 雷浪涌
・保护电路误动作
・功率元件破坏
传导
从电源、通信线等传过来
骚扰电压
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 电源dip（停电、瞬低）
・标准不合格 ・需要追加PFC电路
骚扰功率 闪烁
EMC的含义 EMC
EMS
放射无线频率电磁界 电源频率磁界
放射
空中传播
雷浪涌
传导
从电源、通信线等传过来
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
电源dip（停电、瞬低） 电源不平衡 静电
详细的试验标准各个国家之间又有不同
EMI 不要辐射
骚扰电压 骚扰功率 闪烁 谐波电流
在空调机上的课题
- 空调机的E变MC频化 - ・对策时间的长期化（预测困难）
半导体 谐波 Noise 功率 因数 Vdc 控制
开发 难易度
× L値大 需要比较大的L 如果谐波合格的话不必考虑电流 饱和也可以
○ 不要SW元件 、只要二极管
△ ○ × 75%左右
（共振型的话可能90%左右） × 不可能控制 负载大的话Vdc还会下降
○
△ L值没有那么大 ・SW时的电感噪音问题 ・L值的电流饱和问题 因为是不能检出电流的控制，发生电感 的电流饱和的话就比较危险（需要确认 饱和余量）
EMS
①干扰发生量增加 ②谐波电流的发生
・对策元器EM件I成本上升
③强电放、射弱电混合电路
放射无线频率电磁界
空中伝搬
பைடு நூலகம்不要辐射
电源频率磁界 雷浪涌
・保护电路误动作
・功率元件破坏
传导
从电源、通信线等传过来
骚扰电压
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 电源dip（停电、瞬低）
・标准不合格 ・需要追加PFC电路
骚扰功率 闪烁