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【摘 要】 随着家电行业信息化和智能化的快速发展和人们对于物质生活水平需求的不断提高，作为生活中最常用的家电产品之一，冰箱早已不仅仅是单一冷冻食品的冰盒。得益于电子技术发展的突飞猛进和生产工艺的日新月异，各种各样的智能冰箱层出不穷，结构也日趋复杂。当采用大量先进的电子控制手段去实现在性能和功能上的不断突破和完善的时，电磁干扰势必同众多电器产品一样，成为一个亟待面对和解决的问题。
【关键词】 电磁兼容；电磁干扰；电磁发射
前言：
电磁兼容（Electromagnetic Compatibility-EMC）是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作并不对其环境中的其它设备或系统产生无法忍受的电磁干扰的能力。包括两个方面的要求：一方面是设备或系统对所在环境产生的电磁干扰可被允许接受；另一方面是设备或系统对来自所在环境中的电磁干扰具有足够的抗御能力。因此，电磁兼容性包括EMI（电磁干扰）和EMS（电磁耐受）两方面。
电磁干扰（Electromagnetic Interference），简称EMI，分为传导干扰和辐射干扰。前者主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰；后者是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个网络或系统设备。EMI包括CE（传导干扰）、RE（辐射干扰）、PT（干扰功率测试）等。电磁抗扰度（Electromagnetic Susceptibility）又称电磁敏感度，简称EMS，是指在存在电磁骚扰的情况下，设备或系统不能避免性能降低的能力。EMS包括ESD（静电放电）、RS（辐射耐受）、EFT/B（快速脉冲耐受）、Surge（雷击浪涌）、CS（传导耐受）等。
现如今，同一空间环境中承载着数量庞大的电子设备，密集程度增大，电磁干扰的问题日趋严重。电子产品逐步趋向数字化，微处理器应用普遍，数字电路产生强烈的电磁干扰，对所在环境与自身工作的稳定性都有极大的影响。在继水污染、大气污染、噪声污染之后，电磁污染已被公认为第四大污染，由其导致的经济和社会问题，治理和恢复都非常困难。
比起发达国家，我国EMC工作开展较晚，尤为缺乏管理规范和设计规范。近十年来，由于电磁兼容标准的强制执行使得电子产品必须满足电磁兼容标准的要求，在电子产品制造和进出口上形成了一定程度的技术壁垒，促进了我国在电磁兼容标准与规范方面有了较大进展，国家有关部门对电磁兼容越发重视，许多检测机构都建立了EMC实验室，引进了先进的测量系统和设备，具备相应的电磁兼容檢测和测试能力。
按EMC标准来划分，冰箱主要分为机械式和电子式两大类。机械式冰箱通过压缩机、温控器等部件来实现物理控温，不含有电子电路，EMC关键件主要是压缩机和温控器，EMC风险较小。电子式冰箱通过主控板电子线路来控制温度，EMC关键件主要有压缩机、主控板、显示板、变压器，存在测试不合格的风险。另外，开关电源、照明装置对于EMC测试也有着一定的影响，尤其是LED照明灯板越来越多的应用于冰箱内照明。
同大部分家用电器一样，冰箱电磁兼容认证的标准及检验项目有：
GB4343.1-2009《家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第1部分：发射》，该标准于2010年4月1日起实施，适用于其主要功能由电动机、开关或调节装置实现的器具产生的射频传导和辐射骚扰，规定了连续骚扰电压、断续骚扰电压、骚扰功率测试。
GB4343.2-2009《家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第2部分：抗扰度》，该标准于2010年4月1日起实施，适用于家用和类似用途电器及类似器具、电玩具以及电动工具的电磁抗扰度。
电磁发射（EMI）的检验项目有：①连续干扰电压（150KHz～30MHz）；②断续干扰电压（喀呖声）（150kHz、500kHz、1.4MHz、30MHz）；③骚扰功率（30MHz～300MHz）；④谐波电流（2～40次谐波）。
电磁抗扰度（EMS）的检验项目有：①静电放电抗扰度；②射频电磁场（80MHz～1000MHz）抗扰度；③电快速瞬变脉冲群抗扰度；④浪涌（冲击）抗扰度；⑤注入电流（150kHz～230MHz）抗扰度；⑥电压暂降和短时中断抗扰度。
冰箱的电磁兼容测试方法：1.端子连续骚扰电压：①布置：驻立式电冰箱应置于离接地平板高度为100mm±25mm的非金属支架上；台式电冰箱应置于离接地平板高度为400mm的非金属支架上。②环境温度：15℃～35℃；③设置：关门连续运行，温控器调整到中间档，空载不加热。④测量方法：达到稳定状态后进行测量。2.骚扰功率：①布置：电冰箱应置于离接地平板高度为400mm的非金属支架上；②环境温度：15℃～35℃。③设置：同端子连续骚扰电压。④测量方法：达到稳定状态后进行测量。3.端子断续骚扰电压：①布置：同端子连续骚扰电压。②环境温度：15℃～35℃。③设置：同端子连续骚扰电压。④测量方法：a.达到稳定状态后进行测量。视其为非自动停止的器具，T为产生40个开关操作数或120min的较短时间。b.喀呖声率以开关动作的半数确定。4.谐波电流测量方法：a.在电冰箱的正常工作状态下进行测量。b.对控制方式简单、功能单一、运行稳定的器具，测量时间为短周期；对控制方式较复杂、功能多样，运行不稳定的器具，测量时间为长周期。
要使冰箱产品满足有关电磁兼容性（EMC）标准的要求，必须在产品的开发设计阶段做大量控制EMI的工作。首先要选取合适的元件和电路，使之在实现电路功能的同时，能够达到控制EMI的目的；其次，根据电路特点来设计电路的走线和元件排布。布线、接地、滤波和屏蔽就成了控制电磁干扰的关键技术。EMI有两条途径离开或进入一个电路：辐射和传导。信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去；而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳，在开放的空间中自由辐射，从而产生干扰。对于EMI抑制可采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现，从源头处降低干扰。如冰箱底护板和压缩机后罩板越来越多采用金属材质，在增强机械强度的同时，形成一定的屏蔽结构，采用合适的屏蔽材料，配以适用的衬垫，通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力。 静电干扰来源于人体放电、设备、器件的电荷积累放电等。冰箱抗静电干扰设计在于良好的接地和结构设计。当操作开关、继电器、接触器动作时会在其母線上产生多个瞬态脉冲族，即群脉冲干扰，一般不会对器件和系统造成破坏，但会使微处理器和逻辑电路产生时序错误，造成程序混乱、死机等。通常在关键元件器的两端并联或串连电容元件和二极管以吸收尖脉冲干扰，在关键电路增加吸收尖脉冲的元器件。电源电压和电流的变动，负载开关的闭合、自然界的雷击都可能引起浪涌，危害较大，可引起振荡甚至烧坏整个系统。冰箱一般不会直接受到雷电的干扰，大多是通过传导线路中的感应电流或电压引起的骚扰。良好的接地是解决浪涌干扰的有效手段，防止浪涌干扰常用的器件有气体放电管、金属氧化物压敏电阻（MOVS）和硅瞬变吸收二级管（TVS）。
冰箱主控板及其它电路板在设计印制时应注意采用正确的方法来控制和削弱电磁干扰。首先，接地措施是重要而显著的方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等。在低频电路中，采用单点接地。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变大，应尽量降低地线阻抗，采用就近多点接地。当工作频率在1～10MHz时，如果采用单点接地，地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。其次尽量加粗接地线，使它能通过三倍于印制电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度应大于3mm，并且尽可能将接地线构成闭环路，缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。再者是将数字电路与模拟电路分开，分别与电源端地线相连，加大线性电路的接地面积。另外就是选择合理的导线宽度，采用正确的布线策略，优先选择井字形网状布线结构，避免长距离平等走线，配置去耦电容。再就是印制电路板的尺寸与器件的布置要合理，易产生噪声的器件、大电流电路等应尽量远离逻辑电路，如有可能，应另做电路板。同时要考虑到散热，宜采用直立安装。
结束语
电磁兼容性是家用电器的一个重要衡量标准。任何电子设备既可能是骚扰源，又可能是敏感设备。随着电子设备功能的扩展和性能的提高，电磁兼容控制技术将极大地依赖于新材料、新器件、新工艺的发展，干扰抑制要采取综合整治的方法，采用适当的骚扰控制技术使电子设备达到电磁兼容性。本文以冰箱作为对象进行泛泛而浅陋的阐述，大概论述了电磁干扰的释义、类别，概括了冰箱的电磁兼容测试、设计和干扰抑制，希望对于其他电子设备电磁兼容的共性技术研究起到一定的类比作用，同时向读者简要介绍电磁兼容，让更多的人来关注并参与电磁污染的防治。
参考文献：
[1]王权利，电磁兼容和电磁干扰探析[J].信息通信.2012（03）.
[2]范峰岩，王丽萍，EMC与电子设备设计的屏蔽技术[J].山西电子技术.2008（06）.
[3]吉峰，混合信号电路板抗干扰能力和电磁兼容性[J].制导与引信，200324（3）.
[4]陈曦等，典型家用电器电磁兼容共性技术研究[B].微计算机信息，2005（29）.
[5]白同云，电磁兼容性设计要点[J].安全与电磁兼容，2000（02）.
【关键词】 电磁兼容；电磁干扰；电磁发射
前言：
电磁兼容（Electromagnetic Compatibility-EMC）是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作并不对其环境中的其它设备或系统产生无法忍受的电磁干扰的能力。包括两个方面的要求：一方面是设备或系统对所在环境产生的电磁干扰可被允许接受；另一方面是设备或系统对来自所在环境中的电磁干扰具有足够的抗御能力。因此，电磁兼容性包括EMI（电磁干扰）和EMS（电磁耐受）两方面。
电磁干扰（Electromagnetic Interference），简称EMI，分为传导干扰和辐射干扰。前者主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰；后者是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个网络或系统设备。EMI包括CE（传导干扰）、RE（辐射干扰）、PT（干扰功率测试）等。电磁抗扰度（Electromagnetic Susceptibility）又称电磁敏感度，简称EMS，是指在存在电磁骚扰的情况下，设备或系统不能避免性能降低的能力。EMS包括ESD（静电放电）、RS（辐射耐受）、EFT/B（快速脉冲耐受）、Surge（雷击浪涌）、CS（传导耐受）等。
现如今，同一空间环境中承载着数量庞大的电子设备，密集程度增大，电磁干扰的问题日趋严重。电子产品逐步趋向数字化，微处理器应用普遍，数字电路产生强烈的电磁干扰，对所在环境与自身工作的稳定性都有极大的影响。在继水污染、大气污染、噪声污染之后，电磁污染已被公认为第四大污染，由其导致的经济和社会问题，治理和恢复都非常困难。
比起发达国家，我国EMC工作开展较晚，尤为缺乏管理规范和设计规范。近十年来，由于电磁兼容标准的强制执行使得电子产品必须满足电磁兼容标准的要求，在电子产品制造和进出口上形成了一定程度的技术壁垒，促进了我国在电磁兼容标准与规范方面有了较大进展，国家有关部门对电磁兼容越发重视，许多检测机构都建立了EMC实验室，引进了先进的测量系统和设备，具备相应的电磁兼容檢测和测试能力。
按EMC标准来划分，冰箱主要分为机械式和电子式两大类。机械式冰箱通过压缩机、温控器等部件来实现物理控温，不含有电子电路，EMC关键件主要是压缩机和温控器，EMC风险较小。电子式冰箱通过主控板电子线路来控制温度，EMC关键件主要有压缩机、主控板、显示板、变压器，存在测试不合格的风险。另外，开关电源、照明装置对于EMC测试也有着一定的影响，尤其是LED照明灯板越来越多的应用于冰箱内照明。
同大部分家用电器一样，冰箱电磁兼容认证的标准及检验项目有：
GB4343.1-2009《家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第1部分：发射》，该标准于2010年4月1日起实施，适用于其主要功能由电动机、开关或调节装置实现的器具产生的射频传导和辐射骚扰，规定了连续骚扰电压、断续骚扰电压、骚扰功率测试。
GB4343.2-2009《家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第2部分：抗扰度》，该标准于2010年4月1日起实施，适用于家用和类似用途电器及类似器具、电玩具以及电动工具的电磁抗扰度。
电磁发射（EMI）的检验项目有：①连续干扰电压（150KHz～30MHz）；②断续干扰电压（喀呖声）（150kHz、500kHz、1.4MHz、30MHz）；③骚扰功率（30MHz～300MHz）；④谐波电流（2～40次谐波）。
电磁抗扰度（EMS）的检验项目有：①静电放电抗扰度；②射频电磁场（80MHz～1000MHz）抗扰度；③电快速瞬变脉冲群抗扰度；④浪涌（冲击）抗扰度；⑤注入电流（150kHz～230MHz）抗扰度；⑥电压暂降和短时中断抗扰度。
冰箱的电磁兼容测试方法：1.端子连续骚扰电压：①布置：驻立式电冰箱应置于离接地平板高度为100mm±25mm的非金属支架上；台式电冰箱应置于离接地平板高度为400mm的非金属支架上。②环境温度：15℃～35℃；③设置：关门连续运行，温控器调整到中间档，空载不加热。④测量方法：达到稳定状态后进行测量。2.骚扰功率：①布置：电冰箱应置于离接地平板高度为400mm的非金属支架上；②环境温度：15℃～35℃。③设置：同端子连续骚扰电压。④测量方法：达到稳定状态后进行测量。3.端子断续骚扰电压：①布置：同端子连续骚扰电压。②环境温度：15℃～35℃。③设置：同端子连续骚扰电压。④测量方法：a.达到稳定状态后进行测量。视其为非自动停止的器具，T为产生40个开关操作数或120min的较短时间。b.喀呖声率以开关动作的半数确定。4.谐波电流测量方法：a.在电冰箱的正常工作状态下进行测量。b.对控制方式简单、功能单一、运行稳定的器具，测量时间为短周期；对控制方式较复杂、功能多样，运行不稳定的器具，测量时间为长周期。
要使冰箱产品满足有关电磁兼容性（EMC）标准的要求，必须在产品的开发设计阶段做大量控制EMI的工作。首先要选取合适的元件和电路，使之在实现电路功能的同时，能够达到控制EMI的目的；其次，根据电路特点来设计电路的走线和元件排布。布线、接地、滤波和屏蔽就成了控制电磁干扰的关键技术。EMI有两条途径离开或进入一个电路：辐射和传导。信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去；而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳，在开放的空间中自由辐射，从而产生干扰。对于EMI抑制可采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现，从源头处降低干扰。如冰箱底护板和压缩机后罩板越来越多采用金属材质，在增强机械强度的同时，形成一定的屏蔽结构，采用合适的屏蔽材料，配以适用的衬垫，通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力。 静电干扰来源于人体放电、设备、器件的电荷积累放电等。冰箱抗静电干扰设计在于良好的接地和结构设计。当操作开关、继电器、接触器动作时会在其母線上产生多个瞬态脉冲族，即群脉冲干扰，一般不会对器件和系统造成破坏，但会使微处理器和逻辑电路产生时序错误，造成程序混乱、死机等。通常在关键元件器的两端并联或串连电容元件和二极管以吸收尖脉冲干扰，在关键电路增加吸收尖脉冲的元器件。电源电压和电流的变动，负载开关的闭合、自然界的雷击都可能引起浪涌，危害较大，可引起振荡甚至烧坏整个系统。冰箱一般不会直接受到雷电的干扰，大多是通过传导线路中的感应电流或电压引起的骚扰。良好的接地是解决浪涌干扰的有效手段，防止浪涌干扰常用的器件有气体放电管、金属氧化物压敏电阻（MOVS）和硅瞬变吸收二级管（TVS）。
冰箱主控板及其它电路板在设计印制时应注意采用正确的方法来控制和削弱电磁干扰。首先，接地措施是重要而显著的方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等。在低频电路中，采用单点接地。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变大，应尽量降低地线阻抗，采用就近多点接地。当工作频率在1～10MHz时，如果采用单点接地，地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。其次尽量加粗接地线，使它能通过三倍于印制电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度应大于3mm，并且尽可能将接地线构成闭环路，缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。再者是将数字电路与模拟电路分开，分别与电源端地线相连，加大线性电路的接地面积。另外就是选择合理的导线宽度，采用正确的布线策略，优先选择井字形网状布线结构，避免长距离平等走线，配置去耦电容。再就是印制电路板的尺寸与器件的布置要合理，易产生噪声的器件、大电流电路等应尽量远离逻辑电路，如有可能，应另做电路板。同时要考虑到散热，宜采用直立安装。
结束语
电磁兼容性是家用电器的一个重要衡量标准。任何电子设备既可能是骚扰源，又可能是敏感设备。随着电子设备功能的扩展和性能的提高，电磁兼容控制技术将极大地依赖于新材料、新器件、新工艺的发展，干扰抑制要采取综合整治的方法，采用适当的骚扰控制技术使电子设备达到电磁兼容性。本文以冰箱作为对象进行泛泛而浅陋的阐述，大概论述了电磁干扰的释义、类别，概括了冰箱的电磁兼容测试、设计和干扰抑制，希望对于其他电子设备电磁兼容的共性技术研究起到一定的类比作用，同时向读者简要介绍电磁兼容，让更多的人来关注并参与电磁污染的防治。
参考文献：
[1]王权利，电磁兼容和电磁干扰探析[J].信息通信.2012（03）.
[2]范峰岩，王丽萍，EMC与电子设备设计的屏蔽技术[J].山西电子技术.2008（06）.
[3]吉峰，混合信号电路板抗干扰能力和电磁兼容性[J].制导与引信，200324（3）.
[4]陈曦等，典型家用电器电磁兼容共性技术研究[B].微计算机信息，2005（29）.
[5]白同云，电磁兼容性设计要点[J].安全与电磁兼容，2000（02）.