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摘要： 当电力电子设备被干扰信号进入之后，不仅会影响到设备的正常工作，还会使设备出现误动作，造成各种各样的损失，因此，如何能够有效预防电力电子设备的电磁干扰是非常重要的。本文结合了电磁干扰的介绍来对电力电子设备的电磁干扰以及防范措施进行了分析。
关键词： 电力电子设备 电磁干扰 滤波器 屏蔽
一、引言
在干扰信号通过一些途径进入到电力电子设备当中的时候，不仅会让设备的正常工作受到影响，有时候还会使设备出现误动作。在电力电子设备的维修保养过程当中，有些维修人员由于不重视干扰造成的影响，经常会因为导线和元器件的安装不当使得电力电子设备在维修过后性能反而不如之前。因此在设计中必须要非常重视干扰与抗干扰问题，在使用和维护的过程当中也要重视。
二、电磁干扰的来源
（1）内部干扰
内部干扰是指电力电子设备内部各个元件之间互相产生的干扰，主要有以下几种：第一，设备内部的线路在工作电源通过的时候，绝缘电阻以及分布电容等漏电会产生一定的干扰，具体与工作频率有关；第二，电源、地线以及传输导线的阻抗容易与信号产生互相耦合，导线之间也会有相互干扰的情况发生；第三，在电力电子设备运行的时候，由于某些元件的发热会对自身和其它元件造成影响，形成干扰；第四，一些电压较高且功率较大的部件会产生电场和磁场，受到耦合的影响会对其它部件的正常运行造成一定的干扰。
（2）外部干扰
外部干扰主要是指设备、线路受到电子设备以外的因素影響而产生的干扰，主要包括有：第一，外部电源和高压通过绝缘时会有漏电的现象产生，从而对线路以及设备产生一定的干扰；第二，一些功率比较大的设备会因为较大的磁场而在互感耦合的作用之下干扰到设备和电子线路；第三，空间电磁波的也会对电子设备以及电子线路造成干扰；第四，设备所在的工作环境的稳定性也会对电子设备和线路的内部元器件造成影响，改变它们的参数，从而干扰到设备的正常运行。
三、如何有效抑制电磁干扰
（1）屏蔽技术
静电屏蔽。由于在金属导体的特性，也就是处于静电平衡状态下的导体内部各点等电位，加上接地措施，这样静电场的电力线就在接地金属导体处终端，有效隔离电场。静电屏蔽可以对电路之间由于寄生分布电容导致的静电耦合干扰进行有效的消除和削弱。
磁屏蔽。在电路回路当中，干扰磁场产生了感应电流从而对电路形成干扰。为了让干扰磁场的磁路改变，可以利用高导磁率的材料，让回路避免受到干扰。
电磁屏蔽。使用导电良好的金属材料做成一个屏蔽罩，屏蔽罩内会因为电磁场的电磁感应作用而产生涡流，涡流又产生与干扰磁场极性相反的磁场，让干扰磁场的影响抵消。
（2）接地技术
单点接地。单点接地就是将设备中每个回路的接地线集中到某一点上，这样就可以让不同的回路的地电位统一，也可以让不同地线系统之间形成的公共阻抗避免出现。
串联接地。如果是为了防止噪声和干扰的话，不宜采用串联接地。但因为串联接地的接法非常的简单，在很多的工作中仍然会采用这种方法，例如印刷电路板等等。
多点接地。为了让阻抗能够降低，地线的接地母线一般使用宽铜皮镀银，这种接法多用于数字电路和高频电路。
（3）屏蔽浮置技术
浮置是指大地和电子电路之间没有任何的直流联系，浮置屏蔽的时候应该让各种屏蔽之间的分布电容尽量的减少，让电路对地的对称性保证，否则会出现一定程度的干扰。
（4）滤波技术
无源滤波器。当信号源为应变片和热电偶等信号变化相对比较缓慢的传感器时，利用成本低且体积小的无源滤波器能够有效抑制差模干扰。无源滤波器有高通滤波器、低通滤波器、带阻滤波器以及带通滤波器等。
有源滤波器。由有源器件以及无源元件组成，有源滤波器的优点是通带内的信号不仅没有能量的损耗，还可以对其进行放大，负载效应也不明显，多级相联的时候相互的影响也比较小，构成高阶滤波器的方法是利用级联，比较简单，而且滤波器的重量轻、体积小，也不需要磁屏蔽；不足之处就是有源器件的带宽限制了通带的范围，需要直流电源进行供电，可靠性相对来说也不够无源滤波器高，在高频、高压以及大功率的场合不适用。
数字滤波器。数字滤波器就是利用离散时间系统的特性来加工处理输入信号的波形或者频率，也就是将输入信号变成一定的输入信号，从而让改变信号频谱的目的达到。一般可以用两种方法来实现数字滤波器，第一种是用数字硬件来装备成一台设备，叫做数字信号处理机；第二种方法则是使用计算机来将需要的运算过程用编程的方式做成软件，让计算机来完成计算。
（5）光电耦合技术
光电耦合器是一种电-光-电耦合元件，输入输出量都是电流，在耦合器当中，光敏元件和发光二极管的轴线对准并保持一定的间隙，因此输入和输出之间从电气的角度来看是绝缘的。为了能够彻底切断大地电位差形成的环路电流，可以使用光电耦合器。
四、电磁干扰抑制措施的具体应用
（1）汽车设备
如果在汽车的运行过程当中存在严重电磁干扰的话，就会直接损毁设备的电子元器件，因此跟其他设备相比较，电子设备在汽车领域当中的电磁环境最恶劣，因此人们对于汽车电子设备的电磁兼容性也会非常的重视。一些发达国家的环境部门规定了汽车点火线只能够采用带阻尼的屏蔽线，让汽车的电气噪声不会对环境造成污染。另外，为了让汽车上的计算机能够更加广泛的应用，就出现了滤波电路，将它置于前级，可以消除掉电路系统入口处的干扰噪声；也可以通过光电隔离以及变压器隔离等隔离电路来让信号线、电源线以及地线进入电路的传地而产生的干扰消除掉。
（2）微机设备
为了可以让微机设备软件能够让内存数据的稳定性以及程序的指针得到保证，也必须要进行抗干扰操作。微机的控制可以通过计算机编程来进行，如果系统当中的内存RAM的主要作用是控制和测量数据，内存空间就会比较小，对于存放的数据来说，为了不让数据在采集的过程当中受到干扰，从而让数据的真实性受到影响，可以采用几组数据的平均值作为采样的结果；如果是在随机内存中存放数据，为了避免数据被干扰后发生丢失或者变化，就可以在随机内存区设置一些相关的检验标志；另外，还可以在随机储存器芯片的写信号线上添加一个只有在CPU进行写数据时才会触发的触发装置，这样就能够让随机内存区被干扰破坏的情况大大减少。
五、结言
在目前，电子技术的应用非常的广泛，各种各样的干扰设备也会存在辐射，因此要想彻底消除电磁干扰也是很难做到的。不过可以通过一系列的技术措施，让电磁干扰的影响控制在最小的程度，让电子设备的兼容性能够得到保证。因此，在对电子设备进行使用和维护的过程当中，不仅要采取充分的抗干扰措施，还应该对出现的干扰现象进行仔细的观察，从而更加熟悉电子设备的工作原理以及元器件的布置等等，让电子电路的稳定性和可靠性有效提高。
参考文献：
[1]王芳.PCB分层设计中控制电磁干扰辐射[J].计算机与数字工程.2012（6）.
[2]李春梅.电磁干扰的机理与消除方法[J].山西电子技术.2013（3）
[3] 姜春玲，马圣乾.高压变频器谐波分析与抑制探讨[J].煤矿机电.2008（06）
[4] 贾艳辉.电子设备电磁干扰的产生及抑制[J].山西焦煤科技.2005（S1）
关键词： 电力电子设备 电磁干扰 滤波器 屏蔽
一、引言
在干扰信号通过一些途径进入到电力电子设备当中的时候，不仅会让设备的正常工作受到影响，有时候还会使设备出现误动作。在电力电子设备的维修保养过程当中，有些维修人员由于不重视干扰造成的影响，经常会因为导线和元器件的安装不当使得电力电子设备在维修过后性能反而不如之前。因此在设计中必须要非常重视干扰与抗干扰问题，在使用和维护的过程当中也要重视。
二、电磁干扰的来源
（1）内部干扰
内部干扰是指电力电子设备内部各个元件之间互相产生的干扰，主要有以下几种：第一，设备内部的线路在工作电源通过的时候，绝缘电阻以及分布电容等漏电会产生一定的干扰，具体与工作频率有关；第二，电源、地线以及传输导线的阻抗容易与信号产生互相耦合，导线之间也会有相互干扰的情况发生；第三，在电力电子设备运行的时候，由于某些元件的发热会对自身和其它元件造成影响，形成干扰；第四，一些电压较高且功率较大的部件会产生电场和磁场，受到耦合的影响会对其它部件的正常运行造成一定的干扰。
（2）外部干扰
外部干扰主要是指设备、线路受到电子设备以外的因素影響而产生的干扰，主要包括有：第一，外部电源和高压通过绝缘时会有漏电的现象产生，从而对线路以及设备产生一定的干扰；第二，一些功率比较大的设备会因为较大的磁场而在互感耦合的作用之下干扰到设备和电子线路；第三，空间电磁波的也会对电子设备以及电子线路造成干扰；第四，设备所在的工作环境的稳定性也会对电子设备和线路的内部元器件造成影响，改变它们的参数，从而干扰到设备的正常运行。
三、如何有效抑制电磁干扰
（1）屏蔽技术
静电屏蔽。由于在金属导体的特性，也就是处于静电平衡状态下的导体内部各点等电位，加上接地措施，这样静电场的电力线就在接地金属导体处终端，有效隔离电场。静电屏蔽可以对电路之间由于寄生分布电容导致的静电耦合干扰进行有效的消除和削弱。
磁屏蔽。在电路回路当中，干扰磁场产生了感应电流从而对电路形成干扰。为了让干扰磁场的磁路改变，可以利用高导磁率的材料，让回路避免受到干扰。
电磁屏蔽。使用导电良好的金属材料做成一个屏蔽罩，屏蔽罩内会因为电磁场的电磁感应作用而产生涡流，涡流又产生与干扰磁场极性相反的磁场，让干扰磁场的影响抵消。
（2）接地技术
单点接地。单点接地就是将设备中每个回路的接地线集中到某一点上，这样就可以让不同的回路的地电位统一，也可以让不同地线系统之间形成的公共阻抗避免出现。
串联接地。如果是为了防止噪声和干扰的话，不宜采用串联接地。但因为串联接地的接法非常的简单，在很多的工作中仍然会采用这种方法，例如印刷电路板等等。
多点接地。为了让阻抗能够降低，地线的接地母线一般使用宽铜皮镀银，这种接法多用于数字电路和高频电路。
（3）屏蔽浮置技术
浮置是指大地和电子电路之间没有任何的直流联系，浮置屏蔽的时候应该让各种屏蔽之间的分布电容尽量的减少，让电路对地的对称性保证，否则会出现一定程度的干扰。
（4）滤波技术
无源滤波器。当信号源为应变片和热电偶等信号变化相对比较缓慢的传感器时，利用成本低且体积小的无源滤波器能够有效抑制差模干扰。无源滤波器有高通滤波器、低通滤波器、带阻滤波器以及带通滤波器等。
有源滤波器。由有源器件以及无源元件组成，有源滤波器的优点是通带内的信号不仅没有能量的损耗，还可以对其进行放大，负载效应也不明显，多级相联的时候相互的影响也比较小，构成高阶滤波器的方法是利用级联，比较简单，而且滤波器的重量轻、体积小，也不需要磁屏蔽；不足之处就是有源器件的带宽限制了通带的范围，需要直流电源进行供电，可靠性相对来说也不够无源滤波器高，在高频、高压以及大功率的场合不适用。
数字滤波器。数字滤波器就是利用离散时间系统的特性来加工处理输入信号的波形或者频率，也就是将输入信号变成一定的输入信号，从而让改变信号频谱的目的达到。一般可以用两种方法来实现数字滤波器，第一种是用数字硬件来装备成一台设备，叫做数字信号处理机；第二种方法则是使用计算机来将需要的运算过程用编程的方式做成软件，让计算机来完成计算。
（5）光电耦合技术
光电耦合器是一种电-光-电耦合元件，输入输出量都是电流，在耦合器当中，光敏元件和发光二极管的轴线对准并保持一定的间隙，因此输入和输出之间从电气的角度来看是绝缘的。为了能够彻底切断大地电位差形成的环路电流，可以使用光电耦合器。
四、电磁干扰抑制措施的具体应用
（1）汽车设备
如果在汽车的运行过程当中存在严重电磁干扰的话，就会直接损毁设备的电子元器件，因此跟其他设备相比较，电子设备在汽车领域当中的电磁环境最恶劣，因此人们对于汽车电子设备的电磁兼容性也会非常的重视。一些发达国家的环境部门规定了汽车点火线只能够采用带阻尼的屏蔽线，让汽车的电气噪声不会对环境造成污染。另外，为了让汽车上的计算机能够更加广泛的应用，就出现了滤波电路，将它置于前级，可以消除掉电路系统入口处的干扰噪声；也可以通过光电隔离以及变压器隔离等隔离电路来让信号线、电源线以及地线进入电路的传地而产生的干扰消除掉。
（2）微机设备
为了可以让微机设备软件能够让内存数据的稳定性以及程序的指针得到保证，也必须要进行抗干扰操作。微机的控制可以通过计算机编程来进行，如果系统当中的内存RAM的主要作用是控制和测量数据，内存空间就会比较小，对于存放的数据来说，为了不让数据在采集的过程当中受到干扰，从而让数据的真实性受到影响，可以采用几组数据的平均值作为采样的结果；如果是在随机内存中存放数据，为了避免数据被干扰后发生丢失或者变化，就可以在随机内存区设置一些相关的检验标志；另外，还可以在随机储存器芯片的写信号线上添加一个只有在CPU进行写数据时才会触发的触发装置，这样就能够让随机内存区被干扰破坏的情况大大减少。
五、结言
在目前，电子技术的应用非常的广泛，各种各样的干扰设备也会存在辐射，因此要想彻底消除电磁干扰也是很难做到的。不过可以通过一系列的技术措施，让电磁干扰的影响控制在最小的程度，让电子设备的兼容性能够得到保证。因此，在对电子设备进行使用和维护的过程当中，不仅要采取充分的抗干扰措施，还应该对出现的干扰现象进行仔细的观察，从而更加熟悉电子设备的工作原理以及元器件的布置等等，让电子电路的稳定性和可靠性有效提高。
参考文献：
[1]王芳.PCB分层设计中控制电磁干扰辐射[J].计算机与数字工程.2012（6）.
[2]李春梅.电磁干扰的机理与消除方法[J].山西电子技术.2013（3）
[3] 姜春玲，马圣乾.高压变频器谐波分析与抑制探讨[J].煤矿机电.2008（06）
[4] 贾艳辉.电子设备电磁干扰的产生及抑制[J].山西焦煤科技.2005（S1）