長(cháng)沙容測電子有限公司
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閱讀：126發(fā)布時(shí)間：2024-11-21
摘要：電磁干擾不僅會(huì )影響電子產(chǎn)品的安全性，降低系統的可靠性，也會(huì )造成嚴重的生態(tài)環(huán)境污染問(wèn)題。在空調設計中要合理的分析電磁兼容的問(wèn)題，綜合空調設計的需求，對其系統分析。因此，文章主要對電磁兼容在空調設計中的具體應用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。
關(guān)鍵詞：電磁兼容;空調設計;運用分析
在空調設計開(kāi)發(fā)中，電磁兼容是關(guān)鍵內容，電磁兼容問(wèn)題如果沒(méi)有解決，則會(huì )影響空調的電磁工作環(huán)境，造成不同程度的污染問(wèn)題，嚴重地降低了空調的可靠性。進(jìn)行電磁兼容問(wèn)題分析，要做好源頭控制以及處理，在開(kāi)發(fā)前有效地解決電磁兼容問(wèn)題，這樣才可以降低后期開(kāi)發(fā)的難度。
一、空調設計中的電磁兼容分析
（一）電磁兼容
微處理器在空調的主控板以及遙控器中廣泛應用，其具有集成度高、適應性良好的特征，體積較小，具有效能低以及操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢，是一種單片機芯片。而隨著(zhù)單片機的時(shí)鐘速度增加，內部的功能電路也在不斷完善，電源電壓的低功耗需求呈現下降的趨勢，導致電磁兼容問(wèn)題逐漸凸顯。
單片機芯片主要就是進(jìn)行各種數據的輸入以及數據信息的處理，屬于空調運算系統的控制核心。典型的電路主要有CPU、ROM、RAM以及室內外通訊電路等不同的電路。不同的電路主要就是在一塊或者幾塊的印刷電路板之上，電路板與各個(gè)傳感器、輸出繼電器等關(guān)鍵設備主要是通過(guò)電纜進(jìn)行連接。
（二）電磁兼容問(wèn)題
微處理器的空調其存在的顯著(zhù)問(wèn)題就是電磁兼容問(wèn)題，其主要如下：
1.干擾源
微處理器空調器自身屬于干擾源，是一種敏感的設備。設備自身屬于低電平系統，在高于干擾門(mén)限之后數據信息無(wú)法恢復;同時(shí)，微處理器中的數字脈沖信號頻譜較寬具有一定的干擾特性。
因此，微處理器的電路所處的環(huán)境較為復雜。一般微處理器干擾源主要包括了時(shí)鐘電路、高速邏輯電路以及晶閘管IGBT工頻電源等等各個(gè)方面內容。
2.空調屬于混合電路
空調是一個(gè)基于數字邏輯電路為主要模式的數?；旌想娐?，脈沖以及漸變信號是同時(shí)存在的。屬于高速脈沖的低電平系統，但是在運行中其會(huì )產(chǎn)生的瞬間電壓。干擾對于數字電力系統、電路的模擬系統有著(zhù)不同的影響。在模擬電路中，干擾呈現連續性的狀態(tài)，在干擾的增大中不斷的增加，而隨著(zhù)干擾消失會(huì )逐漸恢復到原來(lái)的狀態(tài)。
3.脈動(dòng)電壓
此器件接地屬于脈動(dòng)電壓，在有阻抗地線(xiàn)的時(shí)候其產(chǎn)生的脈動(dòng)電流會(huì )成為模擬電路一次電壓的參考電壓，這樣就會(huì )導致誤差問(wèn)題，導致工作出現失穩等問(wèn)題。
空調測溫A/D中的轉換電路、遙控器中的電路等模擬信號會(huì )使得單片機中數字出口信號出現疊加高頻分量，因此，其會(huì )直接影響管腳的輸入模擬信號、參考電壓等各項因素;在數字電路頻率較高或者其模擬的電路對于功率要求嚴格的時(shí)候，二者之間會(huì )產(chǎn)生一定的影響。線(xiàn)間耦合會(huì )產(chǎn)生強大的竄擾;而管腳以及連線(xiàn)構成的開(kāi)放性的布線(xiàn)結構會(huì )產(chǎn)生一定的輻射，輻射受到電流以及信號的功率因素的影響;在管腳輸入阻抗較高的狀態(tài)之下會(huì )有效地降低外部的低頻輻射的影響，但是去對于外部的高頻輻射則會(huì )產(chǎn)生嚴重的影響。電源波動(dòng)則會(huì )導致信號出現混亂以及系統失調等問(wèn)題，而電源屬于系統各項信號交叉點(diǎn)，這樣則會(huì )影響系統中各項信號的穩定性，導致信號受到影響。
二、電磁兼容在空調設計中的運用要點(diǎn)
在空調設計中要重點(diǎn)分析電磁兼容問(wèn)題，在源頭上進(jìn)行合理的控制，進(jìn)而達到降低影響，為空調設計應用提供有效的參考。
（一）空調設計中電磁兼容關(guān)鍵因素
空調器中的印刷電路板的電磁兼容系統是空調的關(guān)鍵因素。印刷電路板中的EMC主要有公共抗組耦合、高頻載流導線(xiàn)以及竄擾等各個(gè)導線(xiàn)的輻射、導線(xiàn)對于高頻輻射產(chǎn)生的感應等等。而其中嚴重的就是高頻輻射的問(wèn)題。而出現此種問(wèn)題主要就是因為電源線(xiàn)、信號線(xiàn)以及接地線(xiàn)的各個(gè)阻抗會(huì )隨著(zhù)頻率的增加而呈現增加的趨勢，這些阻抗很容易通過(guò)公共阻抗耦合而出現干擾性的問(wèn)題，導致頻率增高減小寄生電容的容抗，增加竄擾產(chǎn)生的影響。同時(shí)，在高頻下線(xiàn)條的尺寸在達到與時(shí)鐘以及器械波、波長(cháng)相等的程度的時(shí)候，其高頻輻射則會(huì )更為顯著(zhù)。
PCB上產(chǎn)生的帶狀線(xiàn)纜中明確屏蔽層，可以進(jìn)行優(yōu)勢的高頻信號的傳輸，存在的輻射以及串擾問(wèn)題較為突出。將連接高速邏輯電路線(xiàn)條作為傳輸線(xiàn)，其傳輸線(xiàn)路阻抗不匹配會(huì )導致信號出現反射以及畸變等問(wèn)題。帶狀線(xiàn)纜中僅有一根接地線(xiàn)，且其信號線(xiàn)與地線(xiàn)之間在隨機分配的時(shí)候很容易出現輻射，如果只用一根接地電線(xiàn)則就會(huì )產(chǎn)生公共阻抗耦合。因此，在理論上可以獲得一個(gè)空調電路抗干擾能力的公式：
（二）源端設計
在空調設計中產(chǎn)生電磁騷擾的主要要素主要有騷擾源、耦合途徑以及敏感設備。在前期設計中，要合理的控制騷擾源，在耦合途徑上對其進(jìn)行對應的處理。
源端設計的主要就是進(jìn)行源頭的處理，使得電磁騷擾在產(chǎn)生之后進(jìn)行一定程度的合理控制，有效降低外部電路產(chǎn)生的騷擾與影響。在進(jìn)行空調控制器中其主要要進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件、功率回路以及高頻信號回路的設計以及處理。
（三）接地設計
通過(guò)合理的接地設計可以有效地抑制騷擾源的問(wèn)題，進(jìn)而解決50%以上的電磁兼容問(wèn)題，如果接地不良，則會(huì )導致接地干擾以及接地環(huán)路等問(wèn)題，嚴重地影響了系統運行的安全性。因此，在進(jìn)行空調設計中，其涉及到電磁兼容的地主要分為電路的基準電壓地，以及大地（機殼）。在安全的角度進(jìn)行分析，要將機殼與大地連在一起，在設計中走地整體布局如圖1所示。
空調的大地以及主板基準并不是在相同的電壓上，為了合理地進(jìn)行干擾信號的引流處理，在濾波電路中添加Y電容的方式進(jìn)行處理。但是此種方式會(huì )導致漏電流的問(wèn)題，因此要根據具體的產(chǎn)品合理應用。
結束語(yǔ)：
帶有微處理器的電子電路產(chǎn)品快成有效提升空調產(chǎn)品的性能，分析電磁兼容問(wèn)題，了解其產(chǎn)生的影響，通過(guò)對電源、濾波等因素的分析，綜合設計需求采取有效的方式在源頭上進(jìn)行控制，可以有效地降低各種不良干擾，進(jìn)而達到提升空調安全性的目的。
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