电磁兼容设计及其应用分析

徐泽柱　潘湖迪　陈大果　王波

摘 要：电磁兼容学科是一门高精尖的综合性学科，涉及信号分析学理论和电磁场理论等众多相关的理论。在对各种电子产品进行设计的时候，需要充分考虑到其所具备的电磁兼容性，并进行合理的设计，以保证实际应用效果，维持安全稳定的电子设备运行状态。本次研究中从电磁兼容相关内容的介绍入手，分析电磁兼容设计及相关应用情况。

关键词：电磁；兼容性；設计；应用

随着时代的发展，各种新型的电子技术以及电子产品、电子设备等也不断的涌现出来，并得到十分广泛的应用。同时，在不同电子设备之间的电磁兼容性方面，也提出了新的更高的要求。本次研究中，即立足电磁兼容性的相关内容和特点，重点分析电磁兼容设计的相关技术及应用问题，以期为各种电子技术的发展以及各种电子产品的应用等提供一定的参考和借鉴。

1 电磁兼容概述

电磁兼容性指的是对一种设备或者器件、系统而言，在一定的自身环境下，可以维持正常的工作状态，发挥出正常的性能。这一过程中，与相应的设备或者器件、系统处于相同环境下的其他器件或者设备也同样处于正常的工作状态，不会受到强烈电磁的影响。总体来看，电磁兼容性是一种特殊的兼容状态，在这一状态下，电子线路和系统之间处于相对独立的状态，互不干扰，在电磁方面良好兼容。一般情况下，电磁兼容性会涉及两个方面的内容。一方面，电磁兼容状态下，在不同电子设备的正常运行中，会对所处的电磁环境产生一定的影响和干扰，但会处于一定的范围之内，不会超过相应的极限范围。另一方面，受到电磁兼容性的影响，对于一些器具而言，其所处的环境之中虽然会存在一定的电磁干扰，但是，这些器具可以对相应的电磁干扰产生有效的抵抗作用。为此，在实际生活中，对各种电子产品进行设计的时候，要充分考虑到电磁兼容性这一问题。要从电磁兼容性角度出发，对电子产品功能予以充分重视的同时，也注重对产品在电磁环境下抗干扰能力的分析和研究。

2 电磁兼容设计相关应用分析

当前，在人们的日常生产和生活过程中，多种不同的电子设备和电子系统均得到了十分广泛的应用，并获得理想的应用效果。相应的，数字电路的工作速度也得到显著的提高。这一情况下，也导致电磁环境不断多样化和复杂化，对各种电子设备和电子系统的电磁兼容性也有了更高的要求。

本次研究中，笔者以滤波技术为例，分析电磁兼容设计相关应用问题。目前，各种电力电子装置在众多领域都得到了十分广泛的应用，在获得一定应用效果的同时，也导致了谐波的出现，对电网造成了严重的谐波污染。为此，需要积极的进行谐波治理。通过有效的滤波治理，可以减小变压器的附加损耗，降低噪声，提升变压器的带载能力。在对谐波问题予以处理的过程中，滤波器的应用是一种常用的手段。滤波器的应用可以消除各次电压、电流谐波污染和干扰，降低电力损耗、提高设备效率，节约电能。而且，滤波器还拥有较高的运行可靠性以及较低的运行成本等显著的优点，因此得到了十分广泛的应用。在设计电磁兼容性的过程中，也经常会用到滤波器这一重要的器件类型。在应用滤波器的时候，电磁兼容是一个不容忽视的重要问题。一般情况下，用于将电源进线口连接到滤波器的电线需单独安装在底盘上。这些电线的长度不同，因此可能会引起电磁兼容问题，导致设备内部噪声源生成的电磁场避开滤波器。利用滤波器，实现对信号的有效筛选和过滤，顺利的筛选并保留有用的信号，那些对系统无用的信号，则会被衰减。这样一来，可以很好的对系统进行保护，减少各种无用信号对系统的不良影响。从干扰电流的流动路径角度进行分析，可以将干扰电流划分为两种类型，一种是共模电流，另一种是差模电流。其中，差模电流指的是干扰电流的流动范围在电源线中的火线与零线之间，或者在电缆中的信号线与信号线之间。共模电流指的是干扰电流在电缆的运行过程中，在电缆和大地之间会形成一种回路流动状态，所有的信号数据与信号线上的相位基本保持一致。分析上述两种类型电流对电路的影响，存在十分明显的差异。其中，差模电流会对电路的正常工作状态产生一定程度的影响，共模电流则不会对电路的正常工作产生明显的影响。对于处于运行状态的电缆，如果电缆上存在一定的共模电流，那么电缆会通过自动的方式产生强度很高的电磁发射，并对一定的电子产品及其周围的电子设备产生不同程度的干扰。另外，需要注意到的是，在对滤波器进行设计的时候，还需要对其他一些相关的技术参数进行分析。其中，插入损耗是一个不容忽视的重要参数。该参数可以对滤波器电路中的衰减作用予以很好的体现。该参数值越大，相应的滤波器的衰减效果便越明显。为此，在设计中，设计人员要注意在保证滤波器安全、稳定运行的基础上，尽可能的提高插入损耗数值。另外，在各种电子系统的实际应用中，在系统尚未接入滤波器的时候，接收机在对信号源输出电压进行检测时候，会出现输出电压下降的情况。因此，在进行电子产品设计的时候，设计人员需要充分地考虑滤波器的插入损耗问题，进行合理的设计。

3 结束语

通过本文的分析研究我们不难发现，在各种电子技术以及电子设备等的设计和应用过程中，电磁兼容性都是一个不容忽视的重要问题。尤其是随着各种电子新技术、新工艺以及新设备的不断出现，在进行设计的时候，也需要对电磁兼容性相关技术与应用问题予以足够的重视与研究。为此，在实际的设计与应用过程中，工作人员要注意对不同电子设备以及电子系统等的电磁兼容情况予以全面的分析，使用一定的技术进行设计和改善，以更好的提高系统和设备的性能等，并维持稳定的运行状态。

参考文献

[1]刘艳辉，王芳，黄伟信，等.自动测试开关电源电磁系统兼容技术——有关开关电源电磁兼容技术浅析[J].数字技术与应用，2012，（10）：121.

[2]胡雪峰，周亮，张龙强，等.仪控电子设备电磁兼容鉴定试验法规标准适用性分析[J].原子能科学技术，2014，（z2）：1006-1011.

（作者单位：慈溪出入境检验检疫局）