面向傳導(dǎo)發(fā)射的電磁兼容試驗(yàn)整改

許偉

摘 要：介紹了電源控制器進(jìn)行CE101-2試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的限值超標(biāo)問(wèn)題。根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了電磁兼容問(wèn)題的分析，并通過(guò)安裝隔離變壓器和低通濾波器，調(diào)整濾波器等相關(guān)器件的安裝位置，完善機(jī)柜接地，提高功率因素等一系列措施進(jìn)行了整改。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，整改措施有效合理，系統(tǒng)順利通過(guò)了CE101-2試驗(yàn)。此外，文中提到的電磁兼容整改措施對(duì)其他設(shè)備也有參考意義。

關(guān)鍵詞：電磁兼容；傳導(dǎo)發(fā)射；整改；測(cè)試

中圖分類(lèi)號(hào)：TN973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2014）03-0057-03

0 引 言

電磁兼容（Electromagnetic Compatibility-EMC）按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4365-1995《電磁術(shù)語(yǔ)》的定義：設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力[1-2]。定義包含了兩層意思：第一是具有抵抗給定的電磁干擾的能力，并且有一定的裕量；第二是不產(chǎn)生超過(guò)限度的電磁干擾。

隨著電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各種電氣、電子設(shè)備的電磁干擾問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。設(shè)備產(chǎn)生更多的電磁干擾信號(hào)，同時(shí)其遭受電磁干擾的機(jī)率也大大增加，大量的電子設(shè)備密集在狹小的空間，相互間的電磁兼容性非常重要。因此，電磁兼容越來(lái)越重要，它已不局限于廣播、通訊領(lǐng)域及軍事用途，而是擴(kuò)展到工業(yè)、民用等各個(gè)領(lǐng)域。隨著電子器件的普遍使用，大量的電力電子設(shè)備產(chǎn)生傳導(dǎo)性電磁干擾的問(wèn)題不斷出現(xiàn)，已成為電力電子技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重要約束。因此對(duì)電力電子設(shè)備的傳導(dǎo)性發(fā)射進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)估已非常必要。從電磁兼容的角度出發(fā)，諧波的危害可概括為以下幾個(gè)方面[3]：首先是對(duì)于公共電網(wǎng)的危害；另外是對(duì)于自身電子設(shè)備的影響。

對(duì)于諧波的危害，國(guó)際和國(guó)內(nèi)都出臺(tái)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，以減小諧波所帶來(lái)的危害。國(guó)際上主要頒布了 IEC61000-3-2。在國(guó)內(nèi)，頒布了民用標(biāo)準(zhǔn)GB17625.1-2003和軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB152A中的CE101及CE102，對(duì)于相同的受試設(shè)備還是軍標(biāo)的測(cè)試要求更嚴(yán)格一些。

電源控制器由于應(yīng)用環(huán)境的特殊性，必須通過(guò)CE101-2這項(xiàng)測(cè)試。在試驗(yàn)過(guò)程中有個(gè)別點(diǎn)超過(guò)限值，通過(guò)分析超標(biāo)點(diǎn)的特性，采用了安裝隔離變壓器和低通濾波器，調(diào)整濾波器等相關(guān)器件的安裝位置，完善機(jī)柜接地，提高功率因素這4個(gè)方法進(jìn)行電磁兼容整改，并最終取得了很好的效果，通過(guò)了測(cè)試。

1 系統(tǒng)介紹

本系統(tǒng)為電源控制器，由4個(gè)控制機(jī)柜組成，如圖1所示。

圖1 電源控制器外觀圖

系統(tǒng)內(nèi)部主要由現(xiàn)場(chǎng)總線模塊、數(shù)字隔離機(jī)箱、快速控制器、光電轉(zhuǎn)換模塊、交換機(jī)、24 V開(kāi)關(guān)電源等器件組成。本系統(tǒng)裝配及功能調(diào)試完成后需要進(jìn)行一系列的電磁兼容測(cè)試，以評(píng)估系統(tǒng)的電磁兼容性能。在具有國(guó)家實(shí)驗(yàn)資質(zhì)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行美軍標(biāo)MIL STD 461F（CE101-2）：30 Hz～10 kHz電源線傳導(dǎo)發(fā)射這項(xiàng)測(cè)試時(shí)，結(jié)果超標(biāo)未能通過(guò)測(cè)試。

2 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

2.1 標(biāo)準(zhǔn)概述

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)MIL STD 461F中的測(cè)試方法CE101-2，此標(biāo)準(zhǔn)與GJB152A-97《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測(cè)量》相符。本測(cè)試方法用來(lái)測(cè)量受試設(shè)備輸入電源線（包括回線）上的傳導(dǎo)發(fā)射，以評(píng)估電源線對(duì)外發(fā)射的電磁騷擾水平，其中交流電源線頻率50 Hz-10 kHz。

2.2 測(cè)試布置

一般情況下的測(cè)試布置如圖2所示。

圖2 測(cè)試布置圖

2.3 測(cè)試限值

圖3所示是CE101-2的測(cè)試限值。可以按下述方法來(lái)確定極限：

（1）在設(shè)備和分系統(tǒng)電源<1 kVA情況下，用連接a，b和c點(diǎn)的連線作極限。在設(shè)備和分系統(tǒng)的基波電流>1 A的情況下，按下述放寬極限：

dB放寬 =20lg（基波電流）

（2）在設(shè)備和分系統(tǒng)電源≥1 kVA情況下。連接d，b和c點(diǎn)的連線作極限。即在設(shè)備和分系統(tǒng)的基波電流>1 A的情況下，按下述放寬極限：

dB放寬 =20lg（基波電流）

基波電流為電源頻率的負(fù)載電流。

圖3 CE101-2測(cè)試限值

3 現(xiàn) 象

該電源控制器的電壓為220 V，電流為14 A，功率為3.08kVA≥1 kVA，選擇連接d、b和c點(diǎn)的連線為限值，同時(shí)由于基波電流為14 A>1 A，限值放寬22.9 dB。圖4所示是其試驗(yàn)結(jié)果。這種情況下，在150 Hz點(diǎn)超標(biāo)6 dB。同時(shí)在測(cè)試過(guò)程中，斷開(kāi)系統(tǒng)中的一些設(shè)備或者在電源輸入端并接電容，測(cè)試超標(biāo)點(diǎn)主要集中在50 Hz、100 Hz、150 Hz這3個(gè)點(diǎn)上，分別是50 Hz的1次、2次、3次諧波。

圖4 試驗(yàn)結(jié)果

4 原因分析

CE101-2超標(biāo)主要有以下幾種原因：

（1）電線傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)與電源濾波器有關(guān)。由于超標(biāo)值都在低頻段，且超標(biāo)點(diǎn)不多，初步分析，可能是電源濾波器安裝方式不當(dāng)或電源濾波器的低頻濾波效果不理想。如果濾波器沒(méi)有正確安裝，例如電源輸入線過(guò)長(zhǎng)，輸入、輸出線沒(méi)有隔離或?yàn)V波器接地效果不好，都會(huì)使傳導(dǎo)騷擾信號(hào)通過(guò)電源線傳入電源，造成傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)。另外可能是電源濾波器本身的質(zhì)量不好，在低頻段輸入傳導(dǎo)騷擾信號(hào)造成超標(biāo)；

（2）機(jī)柜內(nèi)器件布局和布線是否符合規(guī)范。機(jī)柜內(nèi)電源線和信號(hào)線不能交叉走線，以避免電源線與信號(hào)線之間的相互干擾。同時(shí)，斷路器、濾波器等器件應(yīng)盡可能近地安裝到電源線的輸入端；

（3）機(jī)柜內(nèi)部是否可靠接地。所有器件應(yīng)就近接地，地排的安裝是否可靠。

5 整改措施

進(jìn)行電磁兼容試驗(yàn)時(shí)，需要將4個(gè)機(jī)柜一起運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，為加快進(jìn)度及減少成本，在進(jìn)行電磁兼容試驗(yàn)整改時(shí)，采用了多種整改措施并用的方法，力求能一次通過(guò)試驗(yàn)。

5.1 安裝隔離變壓器和低通濾波器

原系統(tǒng)中在電源輸入端裝了一個(gè)40 A的濾波器，電源濾波器的低頻特性不佳，根據(jù)超標(biāo)點(diǎn)的特性，定制了一款低頻濾波器安裝在原40 A濾波器的下端。為了保證系統(tǒng)中使用的電源更加純凈，在電源輸入端安裝了一個(gè)5 kVA的220 V電源隔離變壓器，隔離層接地。隔離變壓器可以使一次側(cè)與二次側(cè)的電氣完全絕緣，也使該回路隔離，從而抑制雜波傳入控制回路，并且使諧波等干擾在繞組內(nèi)部形成環(huán)路，不影響線路或電網(wǎng)。

5.2 調(diào)整濾波器等電源相關(guān)器件的安裝位置和調(diào)整機(jī)柜內(nèi)部布線

原系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有全面考慮到電磁兼容性問(wèn)題，在布線時(shí)電源線與信號(hào)線交叉，并且濾波器和斷路器等器件都安裝在機(jī)柜的中部，但是電源進(jìn)線是在機(jī)柜的底面。在進(jìn)行整改時(shí)，將濾波器和斷路器等安裝到機(jī)柜的底部。同時(shí)對(duì)電源線重現(xiàn)布線，每個(gè)機(jī)柜右側(cè)線槽走電源線，左側(cè)線槽走信號(hào)線，如遇到電源線和信號(hào)線必須在線槽內(nèi)交叉走線，對(duì)電源線進(jìn)行雙絞和加屏蔽層處理。

5.3 完善機(jī)柜接地

原機(jī)柜中的地排都安裝在機(jī)柜的底部，每個(gè)器件沒(méi)法做到就近接地。整改時(shí)，在每個(gè)機(jī)柜的側(cè)部安裝一根銅排，使每個(gè)器件都能就近接地。

5.4 提供功率因素，加裝電感

超標(biāo)點(diǎn)均為2 kHz以下的低頻段，同時(shí)為50 Hz的倍頻，導(dǎo)致系統(tǒng)在工作時(shí)產(chǎn)生了較高的無(wú)功功率，使系統(tǒng)在工作時(shí)有功功率偏低，電網(wǎng)的功率因數(shù)較低。所以整改時(shí)可以考慮增加系統(tǒng)的功率因數(shù)。在電源火線L和零線N分別串接兩個(gè)電感，可以提供功率因素，并有效的抑制2 kHz以下的諧波。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整電感值，以保證實(shí)驗(yàn)通過(guò)。圖5所示是其傳導(dǎo)發(fā)射整改示意圖。

圖5 傳導(dǎo)發(fā)射整改示意圖

6 測(cè)試結(jié)果

經(jīng)過(guò)整改后，系統(tǒng)的實(shí)際電流值增加為16 A，即限值放寬24 dB。

根據(jù)整改措施，首次測(cè)試時(shí)，可以在圖5的基礎(chǔ)上，在低通濾波器后不串接電感，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 不串接電感測(cè)試結(jié)果

這樣，其超標(biāo)點(diǎn)的限值為116.7 dB，比之前減少了2 dB。

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，在低通濾波器后串接20 A，0.8 mH電感的測(cè)試結(jié)果如圖7所示。

可見(jiàn)測(cè)試結(jié)果有所改善。調(diào)整電感值，串接了20 A、2.8mH電感，測(cè)試通過(guò)，其結(jié)果如圖8所示。

圖7 串接0.8 mH電感測(cè)試結(jié)果

圖8 串接2.8 mH電感測(cè)試結(jié)果

7 結(jié) 語(yǔ)

電源控制器雖然通過(guò)上述介紹的幾種方法，最終通過(guò)了CE101-2這項(xiàng)測(cè)試，但其中耗費(fèi)很多人力物力。在遇到電磁兼容未過(guò)項(xiàng)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，找到原因，根據(jù)原因研究得出整改措施，不能在未找到原因的情況下，就將設(shè)備拉到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行盲目的整改測(cè)試。

“電磁兼容是設(shè)計(jì)出來(lái)的”[4]，這句話非常重要，應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該考慮到電磁兼容問(wèn)題，雖然通過(guò)后面的電磁兼容整改可以通過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，拿到國(guó)家認(rèn)可的試驗(yàn)報(bào)告，但這將耗費(fèi)大量的人力物力；有時(shí)整改還不一定能解決問(wèn)題，此時(shí)問(wèn)題就很?chē)?yán)重了，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，重新裝配，這對(duì)進(jìn)度和成本是極大的挑戰(zhàn)。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初考慮電磁兼容設(shè)計(jì)是非常重要的。

電磁兼容設(shè)計(jì)已越來(lái)越重要，特別是數(shù)字產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，對(duì)電磁兼容設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。然而電磁兼容問(wèn)題又是極其復(fù)雜的，尤其是不同產(chǎn)品具有不同的產(chǎn)品特性、不同的布線方式、不同的電源特性等，不能用幾套方法完全解決問(wèn)題。只有做好源頭設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)之初就將電磁兼容設(shè)計(jì)貫穿在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，盡早抑制潛在的電磁兼容問(wèn)題，在出現(xiàn)電磁兼容問(wèn)題時(shí)，進(jìn)行有效的電磁兼容診斷分析，盡量采取合理有效的整改措施，這樣才能不斷提高電磁兼容的設(shè)計(jì)水平。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]高攸綱.電磁兼容總論[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2001.

[2]錢(qián)照明，程肇基.電磁兼容設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及干擾抑制技術(shù)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2000.

[3]王兆安，楊君，劉進(jìn)軍.諧波抑制和無(wú)功功率補(bǔ)償[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[4]朱文立，陳燕.電磁兼容整改的可行性和有效性探討[J].安全與電磁兼容，2010（3）：45-48.

[5]楊繼深. 電磁兼容技術(shù)之產(chǎn)品研發(fā)與認(rèn)證[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

Rectification of electromagnetic compatibility experimentation faced to the conducted emissions

XU Wei

（National Computer System Engineering Research Institute of China， Beijing 100083， China）

Abstract： The problem of limit exceeding in the CE101-2 test of the power controller is introduced. According to the test results， the problem of electromagnetic compatibility is analyzed. Some modification is carried out such as installing the isolation transformer and low-pass filter， adjusting the installation position of the filter and other related devices is， completing the cabinet grounded capability， and improving the power facto. The test results proved that the system can pass the test CE101-2 with the rationality and validity of rectification measures. Moreover， the EMC rectification measures mentioned also have reference value to other devices.

Keywords： electromagnetic compatibility； conducted emissions； rectification； test

5.1 安裝隔離變壓器和低通濾波器

原系統(tǒng)中在電源輸入端裝了一個(gè)40 A的濾波器，電源濾波器的低頻特性不佳，根據(jù)超標(biāo)點(diǎn)的特性，定制了一款低頻濾波器安裝在原40 A濾波器的下端。為了保證系統(tǒng)中使用的電源更加純凈，在電源輸入端安裝了一個(gè)5 kVA的220 V電源隔離變壓器，隔離層接地。隔離變壓器可以使一次側(cè)與二次側(cè)的電氣完全絕緣，也使該回路隔離，從而抑制雜波傳入控制回路，并且使諧波等干擾在繞組內(nèi)部形成環(huán)路，不影響線路或電網(wǎng)。

5.2 調(diào)整濾波器等電源相關(guān)器件的安裝位置和調(diào)整機(jī)柜內(nèi)部布線

原系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有全面考慮到電磁兼容性問(wèn)題，在布線時(shí)電源線與信號(hào)線交叉，并且濾波器和斷路器等器件都安裝在機(jī)柜的中部，但是電源進(jìn)線是在機(jī)柜的底面。在進(jìn)行整改時(shí)，將濾波器和斷路器等安裝到機(jī)柜的底部。同時(shí)對(duì)電源線重現(xiàn)布線，每個(gè)機(jī)柜右側(cè)線槽走電源線，左側(cè)線槽走信號(hào)線，如遇到電源線和信號(hào)線必須在線槽內(nèi)交叉走線，對(duì)電源線進(jìn)行雙絞和加屏蔽層處理。

5.3 完善機(jī)柜接地

原機(jī)柜中的地排都安裝在機(jī)柜的底部，每個(gè)器件沒(méi)法做到就近接地。整改時(shí)，在每個(gè)機(jī)柜的側(cè)部安裝一根銅排，使每個(gè)器件都能就近接地。

5.4 提供功率因素，加裝電感

超標(biāo)點(diǎn)均為2 kHz以下的低頻段，同時(shí)為50 Hz的倍頻，導(dǎo)致系統(tǒng)在工作時(shí)產(chǎn)生了較高的無(wú)功功率，使系統(tǒng)在工作時(shí)有功功率偏低，電網(wǎng)的功率因數(shù)較低。所以整改時(shí)可以考慮增加系統(tǒng)的功率因數(shù)。在電源火線L和零線N分別串接兩個(gè)電感，可以提供功率因素，并有效的抑制2 kHz以下的諧波。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整電感值，以保證實(shí)驗(yàn)通過(guò)。圖5所示是其傳導(dǎo)發(fā)射整改示意圖。

圖5 傳導(dǎo)發(fā)射整改示意圖

6 測(cè)試結(jié)果

經(jīng)過(guò)整改后，系統(tǒng)的實(shí)際電流值增加為16 A，即限值放寬24 dB。

根據(jù)整改措施，首次測(cè)試時(shí)，可以在圖5的基礎(chǔ)上，在低通濾波器后不串接電感，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 不串接電感測(cè)試結(jié)果

這樣，其超標(biāo)點(diǎn)的限值為116.7 dB，比之前減少了2 dB。

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，在低通濾波器后串接20 A，0.8 mH電感的測(cè)試結(jié)果如圖7所示。

可見(jiàn)測(cè)試結(jié)果有所改善。調(diào)整電感值，串接了20 A、2.8mH電感，測(cè)試通過(guò)，其結(jié)果如圖8所示。

圖7 串接0.8 mH電感測(cè)試結(jié)果

圖8 串接2.8 mH電感測(cè)試結(jié)果

7 結(jié) 語(yǔ)

電源控制器雖然通過(guò)上述介紹的幾種方法，最終通過(guò)了CE101-2這項(xiàng)測(cè)試，但其中耗費(fèi)很多人力物力。在遇到電磁兼容未過(guò)項(xiàng)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，找到原因，根據(jù)原因研究得出整改措施，不能在未找到原因的情況下，就將設(shè)備拉到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行盲目的整改測(cè)試。

“電磁兼容是設(shè)計(jì)出來(lái)的”[4]，這句話非常重要，應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該考慮到電磁兼容問(wèn)題，雖然通過(guò)后面的電磁兼容整改可以通過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，拿到國(guó)家認(rèn)可的試驗(yàn)報(bào)告，但這將耗費(fèi)大量的人力物力；有時(shí)整改還不一定能解決問(wèn)題，此時(shí)問(wèn)題就很?chē)?yán)重了，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，重新裝配，這對(duì)進(jìn)度和成本是極大的挑戰(zhàn)。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初考慮電磁兼容設(shè)計(jì)是非常重要的。

電磁兼容設(shè)計(jì)已越來(lái)越重要，特別是數(shù)字產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，對(duì)電磁兼容設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。然而電磁兼容問(wèn)題又是極其復(fù)雜的，尤其是不同產(chǎn)品具有不同的產(chǎn)品特性、不同的布線方式、不同的電源特性等，不能用幾套方法完全解決問(wèn)題。只有做好源頭設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)之初就將電磁兼容設(shè)計(jì)貫穿在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，盡早抑制潛在的電磁兼容問(wèn)題，在出現(xiàn)電磁兼容問(wèn)題時(shí)，進(jìn)行有效的電磁兼容診斷分析，盡量采取合理有效的整改措施，這樣才能不斷提高電磁兼容的設(shè)計(jì)水平。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]高攸綱.電磁兼容總論[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2001.

[2]錢(qián)照明，程肇基.電磁兼容設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及干擾抑制技術(shù)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2000.

[3]王兆安，楊君，劉進(jìn)軍.諧波抑制和無(wú)功功率補(bǔ)償[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[4]朱文立，陳燕.電磁兼容整改的可行性和有效性探討[J].安全與電磁兼容，2010（3）：45-48.

[5]楊繼深. 電磁兼容技術(shù)之產(chǎn)品研發(fā)與認(rèn)證[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

Rectification of electromagnetic compatibility experimentation faced to the conducted emissions

XU Wei

（National Computer System Engineering Research Institute of China， Beijing 100083， China）

Abstract： The problem of limit exceeding in the CE101-2 test of the power controller is introduced. According to the test results， the problem of electromagnetic compatibility is analyzed. Some modification is carried out such as installing the isolation transformer and low-pass filter， adjusting the installation position of the filter and other related devices is， completing the cabinet grounded capability， and improving the power facto. The test results proved that the system can pass the test CE101-2 with the rationality and validity of rectification measures. Moreover， the EMC rectification measures mentioned also have reference value to other devices.

Keywords： electromagnetic compatibility； conducted emissions； rectification； test

5.1 安裝隔離變壓器和低通濾波器

原系統(tǒng)中在電源輸入端裝了一個(gè)40 A的濾波器，電源濾波器的低頻特性不佳，根據(jù)超標(biāo)點(diǎn)的特性，定制了一款低頻濾波器安裝在原40 A濾波器的下端。為了保證系統(tǒng)中使用的電源更加純凈，在電源輸入端安裝了一個(gè)5 kVA的220 V電源隔離變壓器，隔離層接地。隔離變壓器可以使一次側(cè)與二次側(cè)的電氣完全絕緣，也使該回路隔離，從而抑制雜波傳入控制回路，并且使諧波等干擾在繞組內(nèi)部形成環(huán)路，不影響線路或電網(wǎng)。

5.2 調(diào)整濾波器等電源相關(guān)器件的安裝位置和調(diào)整機(jī)柜內(nèi)部布線

原系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有全面考慮到電磁兼容性問(wèn)題，在布線時(shí)電源線與信號(hào)線交叉，并且濾波器和斷路器等器件都安裝在機(jī)柜的中部，但是電源進(jìn)線是在機(jī)柜的底面。在進(jìn)行整改時(shí)，將濾波器和斷路器等安裝到機(jī)柜的底部。同時(shí)對(duì)電源線重現(xiàn)布線，每個(gè)機(jī)柜右側(cè)線槽走電源線，左側(cè)線槽走信號(hào)線，如遇到電源線和信號(hào)線必須在線槽內(nèi)交叉走線，對(duì)電源線進(jìn)行雙絞和加屏蔽層處理。

5.3 完善機(jī)柜接地

原機(jī)柜中的地排都安裝在機(jī)柜的底部，每個(gè)器件沒(méi)法做到就近接地。整改時(shí)，在每個(gè)機(jī)柜的側(cè)部安裝一根銅排，使每個(gè)器件都能就近接地。

5.4 提供功率因素，加裝電感

超標(biāo)點(diǎn)均為2 kHz以下的低頻段，同時(shí)為50 Hz的倍頻，導(dǎo)致系統(tǒng)在工作時(shí)產(chǎn)生了較高的無(wú)功功率，使系統(tǒng)在工作時(shí)有功功率偏低，電網(wǎng)的功率因數(shù)較低。所以整改時(shí)可以考慮增加系統(tǒng)的功率因數(shù)。在電源火線L和零線N分別串接兩個(gè)電感，可以提供功率因素，并有效的抑制2 kHz以下的諧波。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整電感值，以保證實(shí)驗(yàn)通過(guò)。圖5所示是其傳導(dǎo)發(fā)射整改示意圖。

圖5 傳導(dǎo)發(fā)射整改示意圖

6 測(cè)試結(jié)果

經(jīng)過(guò)整改后，系統(tǒng)的實(shí)際電流值增加為16 A，即限值放寬24 dB。

根據(jù)整改措施，首次測(cè)試時(shí)，可以在圖5的基礎(chǔ)上，在低通濾波器后不串接電感，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。

圖6 不串接電感測(cè)試結(jié)果

這樣，其超標(biāo)點(diǎn)的限值為116.7 dB，比之前減少了2 dB。

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，在低通濾波器后串接20 A，0.8 mH電感的測(cè)試結(jié)果如圖7所示。

可見(jiàn)測(cè)試結(jié)果有所改善。調(diào)整電感值，串接了20 A、2.8mH電感，測(cè)試通過(guò)，其結(jié)果如圖8所示。

圖7 串接0.8 mH電感測(cè)試結(jié)果

圖8 串接2.8 mH電感測(cè)試結(jié)果

7 結(jié) 語(yǔ)

電源控制器雖然通過(guò)上述介紹的幾種方法，最終通過(guò)了CE101-2這項(xiàng)測(cè)試，但其中耗費(fèi)很多人力物力。在遇到電磁兼容未過(guò)項(xiàng)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，找到原因，根據(jù)原因研究得出整改措施，不能在未找到原因的情況下，就將設(shè)備拉到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行盲目的整改測(cè)試。

“電磁兼容是設(shè)計(jì)出來(lái)的”[4]，這句話非常重要，應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該考慮到電磁兼容問(wèn)題，雖然通過(guò)后面的電磁兼容整改可以通過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，拿到國(guó)家認(rèn)可的試驗(yàn)報(bào)告，但這將耗費(fèi)大量的人力物力；有時(shí)整改還不一定能解決問(wèn)題，此時(shí)問(wèn)題就很?chē)?yán)重了，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，重新裝配，這對(duì)進(jìn)度和成本是極大的挑戰(zhàn)。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初考慮電磁兼容設(shè)計(jì)是非常重要的。

電磁兼容設(shè)計(jì)已越來(lái)越重要，特別是數(shù)字產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，對(duì)電磁兼容設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。然而電磁兼容問(wèn)題又是極其復(fù)雜的，尤其是不同產(chǎn)品具有不同的產(chǎn)品特性、不同的布線方式、不同的電源特性等，不能用幾套方法完全解決問(wèn)題。只有做好源頭設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)之初就將電磁兼容設(shè)計(jì)貫穿在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，盡早抑制潛在的電磁兼容問(wèn)題，在出現(xiàn)電磁兼容問(wèn)題時(shí)，進(jìn)行有效的電磁兼容診斷分析，盡量采取合理有效的整改措施，這樣才能不斷提高電磁兼容的設(shè)計(jì)水平。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]高攸綱.電磁兼容總論[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2001.

[2]錢(qián)照明，程肇基.電磁兼容設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及干擾抑制技術(shù)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2000.

[3]王兆安，楊君，劉進(jìn)軍.諧波抑制和無(wú)功功率補(bǔ)償[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[4]朱文立，陳燕.電磁兼容整改的可行性和有效性探討[J].安全與電磁兼容，2010（3）：45-48.

[5]楊繼深. 電磁兼容技術(shù)之產(chǎn)品研發(fā)與認(rèn)證[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

Rectification of electromagnetic compatibility experimentation faced to the conducted emissions

XU Wei

（National Computer System Engineering Research Institute of China， Beijing 100083， China）

Abstract： The problem of limit exceeding in the CE101-2 test of the power controller is introduced. According to the test results， the problem of electromagnetic compatibility is analyzed. Some modification is carried out such as installing the isolation transformer and low-pass filter， adjusting the installation position of the filter and other related devices is， completing the cabinet grounded capability， and improving the power facto. The test results proved that the system can pass the test CE101-2 with the rationality and validity of rectification measures. Moreover， the EMC rectification measures mentioned also have reference value to other devices.

Keywords： electromagnetic compatibility； conducted emissions； rectification； test