家用电器产品的抗干扰问题及解决措施.docx

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戴亮
摘要:近年来,在电子技术迅速发展的背景下,越来越多的电器产品进入到人们的日常生活中,电器产品的数量不断增加,种类也日益多样化。这些家用电器产品在实际运行中,可以产生有利或者有害的电磁能量,这些能量利用辐射或者传导的渠道干扰其他的设备,导致其他设备无法稳定运行,而且这些家用电器产品也会干扰其他设备造成的电磁能量。因此,就家用电器产品来讲,其除了作为电磁干扰的载体,还可以作为电磁干扰的接受体。基于此,本文主要分析了家用电器产品的抗干扰必要性,而且提出了针对规范要求提出的家用电器产品抗干扰问题的解决措施,希望可以为有需要的人提供参考意见。
Key:家用电器产品;抗干扰;问题;解决措施
当前,随着我国社会经济的迅速发展,各种家用电器产品都纷纷出现,在安装中很多因素都会对家用电器产品造成不同程度的干扰,比如:印制板设计缺乏科学性、安装焊接工艺落后以及元件质量不合格的能等,这些都容易影响家用
电器的质量和使用性能。因此,为了将家用电器产品的各种干扰有效消除,设计人员对家用电器产品进行设计时,必须要充分考虑到各种干扰,而且采取相应的抗干扰措施,及时解决问题,只有这样才可以避免这些家用电器产品的电流或者电压干扰其他的设备,使得人们能够正常使用各类家用电器产品。
一、家用电器产品的抗干扰必要性分析
相信大家都知道,任何家用电器产品在运行中往往都会产生干扰因素,但是不同的家用电器产品,其产生的干扰是存在差异的。[1]对于家用电器产品来说,干扰是影响其安全运行的主要因素,其造成的危害也是不可小觑,不仅降低家用电器产品的安全性、可靠性和稳定性,而且影响其他家用电器产品的正常使用。因此,综上来分析,结合家用电器产品存在的抗干扰问题,采取相应的解决措施,是非常有必要的,所以有关人员需要进一步深入研究分析家用电器产品的抗干扰。
二、针对规范要求提出的家用电器产品抗干扰问题的解决措施
(一)静电放电干扰
通常,静电干扰主要来自于设备以及人体放电等等。标准明确规定,只要样品中人们的身体能够接触的位置都需要实施静电放电试验,这就说明家用电器结构直接关乎到抗静电能力的强弱。[2]很多家用电器都放置在金属外壳内部,静电放电电流的通道是以金属外壳为主,引导静电放电电力在内部电路的附近,在这种情况下,不管是外壳的缝隙还是外壳的孔,对电流都可以发挥出高阻抗的重要作用,为了将其严格控制在最小化,每个金属都要进行搭接,而且在两点或者超过两点进行低阻抗连接。
就家用电器抗静电干扰设计来讲,其关键在于两个方面,一是良好的接地,二是结构设计。接地的作用一般是安全地以及参考地。前者,可以为破损的电路提供同路。后者,可以为从外面进入到系统内部的信号提供参考。根据不同的产生机理,地线干扰能够划分成两种,一种是地环路干扰,另一种是公共组抗干扰。地环路干扰是由电缆以及地线两个部分组成的环路电流引起的。一般来说,要想降低地环路干扰,需要采取有效的方法:使用公模扼流圈以及光电隔离器等等。[3]公共阻抗干扰,简单来说,是因为两个不同的电路共同使用相同的一段地线,地线自身具备阻抗而出现的。而降低共用阻抗干扰的方法常见的有两种:第一,降低公共地线位置的阻抗,这样自然就可以降低公共地线的电压,以合理控制公共阻抗耦合;第二,采用适合的接地措施,防止可能产生干扰的电路共同使用一段地线,通常必须要防止强电电路和弱电电路共同使用一段地线,防止数字电路和模拟电路共同使用一段地线。
(二)电快速瞬变脉冲群抗干扰
如果操作开关以及继电器动作时在其母线上出现很多瞬态脉冲族,即群脉冲干扰。通常,快速瞬变脉冲不会损坏器件一级系统,然而严重影响家用电器的微处理器。如果高频的尖脉冲发生在数据总线以及地址总线上,就容易造成逻辑电路以及微处理器在电流出现时顺序不正确,使微处理器程序错乱,甚至出现死机的情况。[4]因此,在附带微处理器家用电器的EMC设计中最关键的环节是抗尖脉冲干扰。在这种情况下,可以尝试采用滤波器,其设计不仅可以采用电抗元件来实现,而且可以采用吸收组件。电抗元件能够对不必要的干扰信号进行反射,而吸收组件能够吸收不必要的干扰信號。
比如,在图1中:L1是差模扼流线圈,L2是共模扼流线圈,二者仅仅在绕向方面有所差异,因为这些扼流圈在骚扰电流方向上是有区别的,导线的骚扰电压彼此相互进行抵消,以减少骚扰。L1、C1、C2可以有效阻抗在电路中串接的高频噪声,能够使差模噪声电流得到及时抑制;L2、C1、C2可以显著阻抗电源线上存在的共模噪声电流,能够对共模噪声电流进行抑制。[5]图中需要设置运算放大器,其主要功能是对滤波电路的输入阻抗进行适当调整,进而减弱衰减功能。当滤波器是由L1、C1、C2三个部分组成时,其传递函数就是:A(S)=1/(S2C+SRC+1),R是指线圈直流电阻。当前,广泛应用的低通滤波器是铁氧体吸收型滤波器。相对于普通的L滤波器而言,其具有相当强的高滤波特性,将其作为电路的电感,在阻带内部将吸收噪音的能量向热损耗转换,可以发挥出滤波的重要作用,进而获得显著的滤波效果。
(三)浪涌抗干扰
浪涌,简单来说,主要是指电源电流以及电压的变化,无论是雷击天气还是负载开关的闭合,都容易导致浪涌现象发生。其造成的危害相当大,很有可能造成振荡的情况出现,甚至使系统被完全烧坏。[6]通常,雷电不会直接干扰家用电器,很多都是利用传感线路的电压或者感应电流造成的骚扰。想要有效解决该干扰,普遍采用的策略是保证良好的接地。就交流系统来讲,必须要避免浪涌干扰的常用器件包括金属氧化物压敏电阻以及气体放电管等等。
比如:在图2中,其是以单个的电路形式在被保护电路中应用,由于不同的元器件,其特性是存在差异的,而且具备的性能也存在差异,比如:限压精度以及放电能力等等。结合各种应用场所和设备对浪涌电压保护提出的要求,能够结合不同类型产品的特性,科学组合与应用要求相符的过电压保护系统;就直流
系统来讲,R、C、D组合的浪涌吸收器在直流电路中是非常适用的,能够结合电路自身的特性来组合各种器件。
结语
总而言之,家用电器产品的性能容易受到很多因素的影响,所以在家用电器产品设计中,提高产品使用性能的有效方法是降低家用电器产品在运行中的所有干扰影响。随着社会经济的迅速发展,人们生活质量的不断提高,几乎家家户户都有家用电器产品,这样可以方便人们的生活,但是家用电器产品在使用中容易产生干扰,这些干扰既有可能影响电器产品自身的正常运作,又有可能影响其他电器产品的使用,所以设计人员在家用电器产品设计过程中需要充分考虑抗干扰问题,这样才可以提高电器产品质量,尽可能降低其干扰因素。
Reference
[1]王沈敏,周琪,王家树,[J].中国高新区,2017(21):24.
[2][J].科技资讯,2009(36):248+250.
[3][J].武汉职业技术学院学报,2005(05):75-77+28.
[4][D].河北工业大学,2004.
[5][J].电子工艺技术,2002(02):83-85.
[6][D].河北工业大学,2002.
 
-全文完-