電磁兼容設計及其應用分析

徐澤柱　潘湖迪　陳大果　王波

摘 要：電磁兼容學科是一門高精尖的綜合性學科，涉及信號分析學理論和電磁場理論等眾多相關的理論。在對各種電子產品進行設計的時候，需要充分考慮到其所具備的電磁兼容性，并進行合理的設計，以保證實際應用效果，維持安全穩定的電子設備運行狀態。本次研究中從電磁兼容相關內容的介紹入手，分析電磁兼容設計及相關應用情況。

關鍵詞：電磁；兼容性；設計；應用

隨著時代的發展，各種新型的電子技術以及電子產品、電子設備等也不斷的涌現出來，并得到十分廣泛的應用。同時，在不同電子設備之間的電磁兼容性方面，也提出了新的更高的要求。本次研究中，即立足電磁兼容性的相關內容和特點，重點分析電磁兼容設計的相關技術及應用問題，以期為各種電子技術的發展以及各種電子產品的應用等提供一定的參考和借鑒。

1 電磁兼容概述

電磁兼容性指的是對一種設備或者器件、系統而言，在一定的自身環境下，可以維持正常的工作狀態，發揮出正常的性能。這一過程中，與相應的設備或者器件、系統處于相同環境下的其他器件或者設備也同樣處于正常的工作狀態，不會受到強烈電磁的影響?？傮w來看，電磁兼容性是一種特殊的兼容狀態，在這一狀態下，電子線路和系統之間處于相對獨立的狀態，互不干擾，在電磁方面良好兼容。一般情況下，電磁兼容性會涉及兩個方面的內容。一方面，電磁兼容狀態下，在不同電子設備的正常運行中，會對所處的電磁環境產生一定的影響和干擾，但會處于一定的范圍之內，不會超過相應的極限范圍。另一方面，受到電磁兼容性的影響，對于一些器具而言，其所處的環境之中雖然會存在一定的電磁干擾，但是，這些器具可以對相應的電磁干擾產生有效的抵抗作用。為此，在實際生活中，對各種電子產品進行設計的時候，要充分考慮到電磁兼容性這一問題。要從電磁兼容性角度出發，對電子產品功能予以充分重視的同時，也注重對產品在電磁環境下抗干擾能力的分析和研究。

2 電磁兼容設計相關應用分析

當前，在人們的日常生產和生活過程中，多種不同的電子設備和電子系統均得到了十分廣泛的應用，并獲得理想的應用效果。相應的，數字電路的工作速度也得到顯著的提高。這一情況下，也導致電磁環境不斷多樣化和復雜化，對各種電子設備和電子系統的電磁兼容性也有了更高的要求。

本次研究中，筆者以濾波技術為例，分析電磁兼容設計相關應用問題。目前，各種電力電子裝置在眾多領域都得到了十分廣泛的應用，在獲得一定應用效果的同時，也導致了諧波的出現，對電網造成了嚴重的諧波污染。為此，需要積極的進行諧波治理。通過有效的濾波治理，可以減小變壓器的附加損耗，降低噪聲，提升變壓器的帶載能力。在對諧波問題予以處理的過程中，濾波器的應用是一種常用的手段。濾波器的應用可以消除各次電壓、電流諧波污染和干擾，降低電力損耗、提高設備效率，節約電能。而且，濾波器還擁有較高的運行可靠性以及較低的運行成本等顯著的優點，因此得到了十分廣泛的應用。在設計電磁兼容性的過程中，也經常會用到濾波器這一重要的器件類型。在應用濾波器的時候，電磁兼容是一個不容忽視的重要問題。一般情況下，用于將電源進線口連接到濾波器的電線需單獨安裝在底盤上。這些電線的長度不同，因此可能會引起電磁兼容問題，導致設備內部噪聲源生成的電磁場避開濾波器。利用濾波器，實現對信號的有效篩選和過濾，順利的篩選并保留有用的信號，那些對系統無用的信號，則會被衰減。這樣一來，可以很好的對系統進行保護，減少各種無用信號對系統的不良影響。從干擾電流的流動路徑角度進行分析，可以將干擾電流劃分為兩種類型，一種是共模電流，另一種是差模電流。其中，差模電流指的是干擾電流的流動范圍在電源線中的火線與零線之間，或者在電纜中的信號線與信號線之間。共模電流指的是干擾電流在電纜的運行過程中，在電纜和大地之間會形成一種回路流動狀態，所有的信號數據與信號線上的相位基本保持一致。分析上述兩種類型電流對電路的影響，存在十分明顯的差異。其中，差模電流會對電路的正常工作狀態產生一定程度的影響，共模電流則不會對電路的正常工作產生明顯的影響。對于處于運行狀態的電纜，如果電纜上存在一定的共模電流，那么電纜會通過自動的方式產生強度很高的電磁發射，并對一定的電子產品及其周圍的電子設備產生不同程度的干擾。另外，需要注意到的是，在對濾波器進行設計的時候，還需要對其他一些相關的技術參數進行分析。其中，插入損耗是一個不容忽視的重要參數。該參數可以對濾波器電路中的衰減作用予以很好的體現。該參數值越大，相應的濾波器的衰減效果便越明顯。為此，在設計中，設計人員要注意在保證濾波器安全、穩定運行的基礎上，盡可能的提高插入損耗數值。另外，在各種電子系統的實際應用中，在系統尚未接入濾波器的時候，接收機在對信號源輸出電壓進行檢測時候，會出現輸出電壓下降的情況。因此，在進行電子產品設計的時候，設計人員需要充分地考慮濾波器的插入損耗問題，進行合理的設計。

3 結束語

通過本文的分析研究我們不難發現，在各種電子技術以及電子設備等的設計和應用過程中，電磁兼容性都是一個不容忽視的重要問題。尤其是隨著各種電子新技術、新工藝以及新設備的不斷出現，在進行設計的時候，也需要對電磁兼容性相關技術與應用問題予以足夠的重視與研究。為此，在實際的設計與應用過程中，工作人員要注意對不同電子設備以及電子系統等的電磁兼容情況予以全面的分析，使用一定的技術進行設計和改善，以更好的提高系統和設備的性能等，并維持穩定的運行狀態。

參考文獻

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（作者單位：慈溪出入境檢驗檢疫局）