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電磁兼容在空調(diào)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用分析
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(tǒng)的可靠性，也會(huì)造成嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境污染問(wèn)題。在空調(diào)設(shè)計(jì)中要合理的分析電磁兼容的問(wèn)題，綜合空調(diào)設(shè)計(jì)的需求，對(duì)其系統(tǒng)分析。因此，文章主要對(duì)電磁兼容在空調(diào)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。
在空調(diào)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中，電磁兼容是關(guān)鍵內(nèi)容，電磁兼容問(wèn)題如果沒(méi)有解決，則會(huì)影響空調(diào)的電磁工作環(huán)境，造成不同程度的污染問(wèn)題，嚴(yán)重的降低了空調(diào)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)前有效的解決電磁兼容問(wèn)題，這樣才可以降低后期開(kāi)發(fā)的難度。
空調(diào)設(shè)計(jì)中的電磁兼容分析
（一）電磁兼容
微處理器在空調(diào)的主控板以及遙控器中廣泛應(yīng)用，其具有集成度高、適應(yīng)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(shì)，是一種單片機(jī)芯片。而隨著單片機(jī)的時(shí)鐘速度增加，內(nèi)部的功能電路也在不斷完善，電源電壓的低功耗需求呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，導(dǎo)致電磁兼容問(wèn)題逐漸凸顯。
單片機(jī)芯片主要就是進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的輸入以及數(shù)據(jù)信息的處理，屬于空調(diào)運(yùn)算系統(tǒng)的控制核心。典型的電路主要有CPU、ROM、RAM以及室內(nèi)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(shè)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(diào)其存在的顯著問(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(diào)器自身屬于干擾源，是一種敏感的設(shè)備。設(shè)備自身屬于低電平系統(tǒng)，在高于干擾門限之后數(shù)據(jù)信息無(wú)法恢復(fù);同時(shí)，微處理器中的數(shù)字脈沖信號(hào)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(fù)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(nèi)容。
2. 空調(diào)屬于混合電路
空調(diào)是一個(gè)基于數(shù)字邏輯電路為主要模式的數(shù)模混合電路，脈沖以及漸變信號(hào)是同時(shí)存在的。屬于高速脈沖的低電平系統(tǒng)，但是在運(yùn)行中其會(huì)產(chǎn)生*的瞬間電壓。干擾對(duì)于數(shù)字電力系統(tǒng)、電路的模擬系統(tǒng)有著不同的影響。在模擬電路中，干擾呈現(xiàn)連續(xù)性的狀態(tài)，在干擾的增大中不斷的增加，而隨著干擾消失會(huì)逐漸恢復(fù)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(dǎo)致誤差問(wèn)題，導(dǎo)致工作出現(xiàn)失穩(wěn)等問(wèn)題。
空調(diào)測(cè)溫A/D中的轉(zhuǎn)換電路、遙控器中的電路等模擬信號(hào)會(huì)使得單片機(jī)中數(shù)字出口信號(hào)出現(xiàn)疊加高頻分量，因此，其會(huì)直接影響管腳的輸入模擬信號(hào)、參考電壓等各項(xiàng)因素;在數(shù)字電路頻率較高或者其模擬的電路對(duì)于功率要求嚴(yán)格的時(shí)候，二者之間會(huì)產(chǎn)生一定的影響。線間耦合會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的竄擾;而管腳以及連線構(gòu)成的開(kāi)放性的布線結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一定的輻射，輻射受到電流以及信號(hào)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)有效的降低外部的低頻輻射的影響，但是去對(duì)于外部的高頻輻射則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。電源波動(dòng)則會(huì)導(dǎo)致信號(hào)出現(xiàn)混亂以及系統(tǒng)失調(diào)等問(wèn)題，而電源屬于系統(tǒng)各項(xiàng)信號(hào)交叉點(diǎn)，這樣則會(huì)影響系統(tǒng)中各項(xiàng)信號(hào)的的穩(wěn)定性，導(dǎo)致信號(hào)受到影響。
電磁兼容在空調(diào)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用要點(diǎn)
在空調(diào)設(shè)計(jì)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(dá)到降低影響，為空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用提供有效的參考。
（一）空調(diào)設(shè)計(jì)中電磁兼容關(guān)鍵因素
空調(diào)器中的印刷電路板的電磁兼容系統(tǒng)是空調(diào)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(dǎo)線以及竄擾等各個(gè)導(dǎo)線的輻射、導(dǎo)線對(duì)于高頻輻射產(chǎn)生的感應(yīng)等等。而其中嚴(yán)重的就是高頻輻射的問(wèn)題。而出現(xiàn)此種問(wèn)題主要就是因?yàn)殡娫淳€、信號(hào)線以及接地線的各個(gè)阻抗會(huì)隨著頻率的增加而呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，這些阻抗很容易通過(guò)公共阻抗耦合而出現(xiàn)干擾性的問(wèn)題，導(dǎo)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)，在高頻下線條的尺寸在達(dá)到與時(shí)鐘以及器械波、波長(zhǎng)相等的程度的時(shí)候，其高頻輻射則會(huì)更為顯著。
PCB上產(chǎn)生的帶狀線纜中明確屏蔽層，可以進(jìn)行優(yōu)勢(shì)的高頻信號(hào)的傳輸，存在的輻射以及串?dāng)_問(wèn)題較為突出。將連接高速邏輯電路線條作為傳輸線，其傳輸線路阻抗不匹配會(huì)導(dǎo)致信號(hào)出現(xiàn)反射以及畸變等問(wèn)題。帶狀線纜中僅有一根接地線，且其信號(hào)線與地線之間在隨機(jī)分配的時(shí)候很容易出現(xiàn)輻射，如果只用一根接地電線則就會(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(diào)電路抗*力的公式：
（二）源端設(shè)計(jì)
在空調(diào)設(shè)計(jì)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(shè)備。在前期設(shè)計(jì)中，要合理的控制騷擾源，在耦合途徑上對(duì)其進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理。
源端設(shè)計(jì)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(diào)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(hào)回路的設(shè)計(jì)以及處理。
（三）接地設(shè)計(jì)
通過(guò)合理的接地設(shè)計(jì)可以有效的抑制騷擾源的問(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(dǎo)致接地干擾以及接地環(huán)路等問(wèn)題，嚴(yán)重的影響了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。因此，在進(jìn)行空調(diào)設(shè)計(jì)中，其涉及到電磁兼容的地主要分為電路的基準(zhǔn)電壓地，以及大地（機(jī)殼）。
空調(diào)的大地以及主板基準(zhǔn)并不是在相同的電壓上，為了合理的進(jìn)行干擾信號(hào)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(dǎo)致漏電流的問(wèn)題，因此要根據(jù)具體的產(chǎn)品合理應(yīng)用。
結(jié)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(diào)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(duì)電源、濾波等因素的分析，綜合設(shè)計(jì)需求采取有效的方式在源頭上進(jìn)行控制，可以有效的降低各種不良干擾，進(jìn)而達(dá)到提升空調(diào)安全性的目的。