電器產品的電磁騷擾測試與性能分析

廖興展，肖茂勝，陳炳文

（1.揭陽職業技術學院 機電工程系，廣東 揭陽 522000；2.揭陽安麥思科技有限公司，廣東 揭陽 522000）

0 引 言

電磁騷擾（Electromagnetic Disturbance，EMD）是指任何可能引起裝置、設備或系統性能降低，產生損害作用的電磁現象[1]。電磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指設備或系統承受電磁騷擾的能力。作為電器產品，電磁兼容指標是重要的性能指標之一，包括電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）和電磁抗擾度（Electro Magnetic Susceptibility，EMS）兩個方面的內容。電器產品的EMI指標不僅會影響其他電器的使用情況，還可能造成電磁污染。國內外很多學者和工程技術人員在EMC設計方面做了大量有益的研究[1-5]，并取得較好的成果。如朱淑亭（2011）針對家用電器的電磁兼容性進行研究，提出可行的測試技術方法與策略；鄭強等（2019）依據GB 4343.1—2009 標準對電吹風進行騷擾電壓測試時，采用不確定度行合理評定，探索了騷擾電壓測試系統的不確定度評定方法與計算過程，取得一定的研究成果。本文以電吹風作為研究對象，采用GB4343.1-2018標準[6]進行端子騷擾電壓和騷擾功率測試，通過數據報表，研究其電磁兼容的安全性能和可靠性，具有一定的借鑒作用。

1 電磁騷擾產生根源分析

電磁兼容測試與診斷技術包括測試設備、測試方法、數據處理以及結果評價等方面內容。電磁兼容測試標準的建立要依靠測試與診斷技術的提升和測試儀器的改進。由于電磁兼容的復雜性，常常導致結果與理論相差較大，因此電磁兼容測量非常重要，數據報表的分析必不可少。針對電吹風產品，由于其電磁兼容性能直接影響產品質量，必須盡量減少電磁干擾現象，確保產品安全性。作為電器產品，在低頻段（f≤30 MHz），用電設備沿電源線或信號線發射騷擾電壓信號，這時電磁騷擾通過傳導騷擾、采用騷擾電壓進行評價；在高頻段（f>30 MHz），用電設備沿線的電磁騷擾以電磁波形式向線路周圍空間輻射電磁能量，這時電磁騷擾主要通過電磁輻射、采用騷擾功率進行評價。

電吹風的電磁騷擾主要來源于串激電機，若出現電路設計問題或抑制干擾措施不匹配等原因，則工作時，由于串激電機高速旋轉，碳刷和電機將會產生大量寬頻電磁能量，經電源線傳播至交流電網，最終結果可能造成騷擾電壓實測值超出限值，這也是目前很多低端電吹風產品電磁兼容指標不達標的主要原因。除此之外，騷擾電壓信號還會傳導到公用電網，可能導致其它系統或設備的程序中斷或產生錯誤代碼，影響系統或設備的正常工作。

2 電磁騷擾測試與性能分析

為減小外界電磁環境的影響，依據GB 4343.1—2018標準的測試要求，傳導騷擾測試在屏蔽室中進行。本文選擇某一公司的電吹風產品作為測試設備，在電磁兼容實驗室將電吹風與電磁騷擾測試設備相連接，要求線性阻抗穩定網絡（Line Impedance Stabilization Network，LISN） 接地良好，與測試電吹風產品相距0.8 m，屏蔽室墻面與測試電吹風產品距離不小于0.4 m，圖1為電吹風產品電磁騷擾測試現場。

2.1 騷擾電壓測試與性能分析

依據GB4343.1—2018測試要求，對被測電吹風產品進行連續騷擾電壓測量，頻率選擇150 kHz～30 MHz，圖2為電吹風工作于最高轉速檔III-III檔時，0.15～30 MHz頻段內端子騷擾電壓峰值/平均值曲線圖。選擇頻率點為0.15 MHz、0.25 MHz、0.52 MHz、5.3 MHz、22.3 MHz這5個點作為分析對象，如圖2標記，記錄準峰值（QP）、平均值（AV）等相關數據，表1為騷擾電壓測試記錄結果。

由圖2和表1可以看出：電吹風工作于最高轉速檔時，在0.15～30 MHz頻段內電吹風產生的干擾均低于設定限值；頻率5.3 MHz處，其準峰值QP和⊿準峰值分別為37.13 dBμV、-22.87 dBμV，平均值AV和⊿平均值分別為28.47 dBμV、-21.52 dBμV，⊿平均值具有最大差。

表1 騷擾電壓測試數據

2.2 騷擾功率測試與性能分析

依據GB4343.1—2018測試要求，對被測電吹風產品進行連續騷擾功率測量，頻率選擇30 MHz—300 MHz，圖3為電吹風在30～300 MHz頻段內騷擾功率峰值/平均值曲線圖。選擇頻率點為33.9～52.2 MHz、61.0 MHz這3個點作為分析對象，記錄準峰值（QP）、平均值（AV）等相關數據，表2為騷擾功率測試記錄數據。

由圖3和表2可以看出：電吹風在30～300 MHz頻段內電吹風電磁輻射產生的騷擾功率峰值/平均值的干擾均低于設定限值，符合電磁兼容的測試要求。

3 結 論

本文主要分析電磁騷擾對電器產品的影響，以某一款高性能電吹風為例，依據GB 4343.1—2018 標準，對其進行騷擾電壓和騷擾功率進行測試。測試結果表明：該電吹風工作于最高轉速檔時，在0.15～30 MHz頻段內電吹風產生的干擾均低于設定限值。在30～300 MHz頻段內，電吹風電磁輻射產生的騷擾功率低于限值，符合電磁兼容測試要求。由此可見，該款電吹風能夠合格通過電磁騷擾的基本測試，具有較好的電磁兼容安全性能和可靠性。

表2 騷擾功率測試數據