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摘要：随着近现代科技和工业水平的快速提升促使制造业的现代化和智能化程度得到了大幅提升，电子化和电气化设备在各个领域得到了十分广泛地应用，其中家用电器是人们日常生活中应用十分普遍和频繁接触的电子化和电气化设备。家用电器在有效改善人们生活质量的同时使得家用电器电磁环境变得越来越复杂，因此，家用电器的电磁兼容问题逐渐显现出来，基于此，本文对家用电器的电磁兼容性相关问题进行阐述和探讨。
关键词：家用电器；电磁环境；电磁兼容性；电磁干扰；设计
1 家用电器的电磁兼容性概述、
家用电器在内的所有电子和电气设备在工作时设备的电源线、信号线、数据线等均会向空间中辐射不同频率和波段的电磁波，这些电磁波在空间中相互叠加导致电子和电气设备的电磁环境十分复杂，不但会对处在电磁环境中其他电子和电气设备产生干扰，也会对人们的身体健康造成不良影响。家用电器电磁兼容性就是对处在相同电磁环境下不同种类的家用电器设备进行研究，消除各种家用电器设备相互之间产生的干扰从而确保各种家用电器设备能够正常工作的一项工作。
家用电器电磁兼容性研究的重点内容是家用电器能够抵抗复杂的电磁环境下电磁波的干扰，保证家用电器性能等级的正常发挥，同时家用电器设备在工作时不会对其他电子和电气设备造成干扰，也不会人们的身体健康造成不良影响。家用电器电磁兼容性研究的目的是保证家用电器功能和质量得以实现，因此，电磁兼容性应当成为评价家用电器质量的一项十分重要的指标。
2 家用电器电磁干扰的成因
目前家用电器设备的种类变得十分多样，家用电器设备电磁干扰主要来源于以下几个方面：
第一，冰箱、空调等带有制冷作用的家用电器的制冷系统在启动时会造成电压波动从而引起电磁干扰；
第二，电饭锅、电烤箱、电饭煲、电熨斗、吹风机、吸尘器等家用电器的电机在执行开关动作时，由于电路通断原因会产生火花，产生的火花和换向器接触就产生电磁波和电磁干扰；
第三，电风扇等带有晶闸管电子元器件的家用电器在工作时，晶闸管电子元器件会产生高次谐波形成电磁干扰；
第四，电脑等配置有微处理器、模糊控制器和遥控装置的家用电器由于静电放电和电压跌落等现象的存在会形成电磁波和电磁干扰。
目前大量的家用电器应用在人们的日常生活中，而且智能化家用电器在不断出现，家用电器电磁干扰问题已经普遍存在，为了保证家用电器性能正常发挥并营造良好的空间电磁环境，就必须加强家用电器电磁兼容性研究，提升家用电器的质量。
3 家用电器的电磁兼容性设计技术措施
3.1 供电电源设计
交流电源滤波器的应用，交流电源滤波器属于低通滤波器，高滤波器不仅可以有效限制和阻止高频电磁干扰，而且不会影响工频电能通过性。需要注意的是，在应用交流电源滤波器时，应当根据插入衰减系数和阻抗等要求选择交流电源滤波器的型号，同时，还要对导通电流承载能力和电压予以重视。此外，应确保机壳与屏蔽之间具有良好的电气接触，因此，要确保地线截面积够大，线路尽可能的短，进线和出线间距够远，供电电源和滤波器间距尽可能的近。
直流电源电磁兼容技术，利用整流电路高频滤波将小电容和整流管并联起来，将经过变压器导入的高频电磁波过滤掉，通过直流退耦在地线与直流电源之间并联两个电容，利用小电容来过滤掉高频电磁波，利用大电容来过滤掉低频电磁波。
静电屏蔽和交流电源变压器的应用，将分布电容设置于交流电源变压器的初级和次级之间，利用分布电容将导入交流电源变压器的初级高频电磁波耦合至交流电源变压器的次级。
通过在交流电源变压器的初级和次级之间加入静电屏蔽装置能够在绕组和屏蔽之间形成新的分布电容，同时，通过将屏蔽接地能够利用新的分布电容来消除电磁波和电磁干扰。
3.2 电磁屏蔽设计
电磁屏蔽措施主要是利用吸收和反射两种思路来消除电磁干扰，电磁屏蔽措施具体分为以下三种。
磁场屏蔽，磁场屏蔽措施是通过对低频磁通提供闭合回路来将电磁干扰限制在屏蔽装置内部，磁场屏蔽一般以较高磁导率的材料作为屏蔽体。随着屏蔽体的厚度不断增大磁阻会不断减小，同时，屏蔽体的磁导率会不断升高，磁场屏蔽的作用也就会不断增强，在磁场屏蔽设计时要着重对屏蔽装置的重量进行考量。
电场屏蔽，电场屏蔽措施利用的是电磁波的反射原理，以高电导率的材料作为屏蔽体，并对屏蔽装置进行接地处理，电源线也设在屏蔽装置内部，避免电场泄露到屏蔽装置外。电场屏蔽措施对屏蔽装置的厚度没有特殊要求，需要着重考虑的设计要素是屏蔽装置的结构强度。
电磁场屏蔽，电磁场屏蔽以较高电导率的材料作为屏蔽体，并对屏蔽装置接地处理。在高频复杂磁场环境下，屏蔽装置会产生方向相反的涡流磁场将部分原有磁场抵消掉从而降低了高频磁场波形成的干扰，此外，由于对屏蔽体进行了接地处理，使得屏蔽体兼具了电场屏蔽的功能。
3.3 静电电磁兼容设计
静电由不同材质的材料摩擦产生或者由其他带电体感应产生，静电场强与对地电容大小和材料携带电荷量密切相关。当家用电器设备静电场强累积超出了绝缘介质的击穿电场上限时便会发生电晕放电现象，同时会出现静电电磁干扰危害家用电器设备安全。在家用电器静电电磁兼容设计时，通过应用静电消除装置或者防静电地板对家用电器设备静电电荷的累积及泄放进行阻止设计，同时，通过静电导引、接地及屏蔽等设计措施及时消除家用电器产生的静电电荷，此外，应用较高耐静电电压值的电子元器件提升家用电器的静电保护性能。
3.4 雷电电磁兼容设计
雷电电磁兼容设计主要分为直接雷击电磁兼容设计和感应雷击电磁兼容设计，直接雷击兼容设计方面，利用避雷接地、避雷引线和接闪器等电子元件构建避雷系统，将直接雷击能量导入大地对家用电器进行保护。感应雷击兼容设计方面，利用压敏电阻、固体放电管和气体避雷管等装置构建避雷系统，利用其非线性作用来吸收感应雷击形成的高压电流和能量实现保护家用电器的目的。
3.5 无线电发射源电磁兼容设计
无线电发射源的频率区间为103～1012Hz，而且无线电发射源的有效辐射功率较高，会对家用电器形成干扰。无线电发射源电磁兼容设计时，一方面是设计无线电发射源的发射角度，控制和缩小其电磁干扰范围；另一方面，利用接地措施和电磁屏蔽措施降低无线电发射源泄漏引起的电磁干扰。电气安全与电磁兼容性密切相关，电磁兼容设计的核心是通过为电子和电气设备自身和外界的电磁干扰源设计低阻抗通道来抑制电磁干扰从而最终达到电磁兼容的目标，在无线电发射源电磁兼容设计中可能会导致电子和电气设备的泄漏电流值增加，因此，需要注意的是在无线电发射源电磁兼容设计时要严禁泄漏电流值超出相关标准。
4 结语
近年来家用电器的电磁兼容性越来越被重视，并且随着 “十四五”和《中国制造2025》规划对家用电器发展的要求不断提高，要求家用电器的质量不断提升，与此同时，对家用电器的电磁兼容性技术要求也相应地不断提高，基于此，有关部门要加强国家对家用电器电磁兼容性相关文件的宣传，提升家用电器生产企业对电磁兼容性的重视程度，同时，家用电器生产企业在产品的设计环节中要通过应用电磁兼容性设计技术和措施有效降低和消除家电产品电磁干扰，从源头上解决家用电器的电磁干扰问题。
参考文献：
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