1 引 言
在常見的家用電器中,電飯煲輻射極微弱,電視機和電腦的輻射情況差不多。電磁爐的輻射量最大,連民眾關注的變電站輻射都僅為家用電磁爐的十分之一。有媒體報道稱電磁爐在其工作過程中會產生極低頻電場與磁場,世界衛生組織把極低頻電磁場作為可疑致癌物,與苯烯、電焊煙霧同屬一類致癌物。因此,有關降低電磁爐輻射場強、如何減少電磁爐EMI的問題,似乎顯得迫在眉睫。
電磁爐是采用磁場感應渦流加熱原理,利用電流通過線圈產生磁場,當磁場內之磁力通過含鐵質鍋底部時,即會產生無數的小渦流,使鍋體本身自行高速發熱,然后再加熱鍋內食物。電磁爐對周圍設備的干擾形式主要有3種:傳導干擾;空間輻射干擾;電磁爐工作時產生的電磁波,不能完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的鐵質鍋所吸收會泄露,對人體健康和其他電子設備都是有害的。由于時間和實驗條件有限,本文中實驗所采用的濾波器主要解決電磁爐的傳導干擾。
實驗所用電路原理圖如圖2所示。
電感L1,L2有效地抑制了相線一中線上的差模干擾,并聯電容Cx1,Cx2旁路差模干擾電流。
La和CY1,Lb和CY2構成兩對低通濾波器,分別用來抑制相線-地線,中線-地線上存在的共模干擾信號。
La,Lb是繞在同一鐵氧體磁環上的兩只獨立線圈,他們所繞圈數相同,線圈繞向相反,致使濾波器接入電路后,兩只線圈內電流產生的磁通在磁環內相互抵消,不會使磁環達到磁飽和狀態,從而使兩只線圈La和Lb的電感量值保持不變。但由于種種原因,La和Lb的電感量不可能完全相等。于是La和Lb之差稱為差模電感。他和Cx3組成的低通濾波器,可以用來抑制相線-中線之間存在的差模干擾信號。
瞬態抑制器D1,D2可以用來有效地抑制瞬態脈沖。
根據圖2制作的硬件電路成本低、體積小、實用性強。設計制作過程中應注意電路板的走線要足夠粗,否則很容易在通電后熔斷;線路板上的元器件要盡量按原理圖上的順序并排放置,走線不要迂回。規范電路板的制作可以使實驗達到更好的效果。
3 測試買驗過程及結論
測試過程中為了安全起見,在電源和濾波器之間串接一個電流互感器。電流互感器的工作原理和變壓器相似,可以將大電流變成小電流。電流互感器的二次線圈輸出端接一個負載電阻,用來接示波器的輸入端口。
本次測試實驗使用的外部設備是格蘭仕品牌電磁爐,可以工作在6種不同功率下:300 W,900 W,1100 W,1 300 W,1 500 W,1 800 W。
測試實驗使用TDS3000系列示波器進行波形頻譜圖的觀察。在電磁兼容技術中,更多地使用頻域分析方法,在做電磁兼容分析時,由于所有的電磁兼容標準中對發射的限制值都是在頻域中規定的,為了便于與標準比對,采用頻域分析,而且電磁兼容問題的分析側重于干擾在特定頻率上的能量分布,對時間、相位等關注很少。因此,本實驗分別對電磁爐工作在900 W和1 800 W,接濾波器時和不接濾波器時的輸出頻譜圖進行存儲和分析。
電磁爐工作在900 W,不接濾波器時,輸出波形的頻譜圖如圖3所示:
在頻域分析時,橫坐標對應頻率軸,縱坐標的分貝數對應輸出電壓幅值。
電磁爐工作在900 W,接濾波器時,輸出波形的頻譜圖如圖4所示:
由記錄的頻譜圖數據分析可知,接濾波器后,在40~100 MHz赫茲處出現的干擾明顯減弱。
電磁爐工作在1 800 W,不接濾波器時,輸出波形的頻譜圖如圖5所示:
電磁爐工作在1 800 W。接濾波器后,輸出波形的頻譜圖如圖6所示:
隨著電磁環境的日益惡化,電磁爐的電磁干擾問題引起人們越來越多的關注。本文提出的減少電磁爐EMI的方法是建立在實驗基礎上的,硬件
電路實現簡單,成本低,效果明顯。
由于實驗條件和時間的關系,只對電磁爐的情況進行了具體的實驗和數據圖象記錄。實際上,這種方法不僅能簡單有效地改善電磁爐的電磁干擾,還能有效地改善其他干擾較為嚴重的家用電子、電器設備,具有廣泛的適用性。
-
濾波器
+關注
關注
161文章
7799瀏覽量
178014 -
emi
+關注
關注
53文章
3587瀏覽量
127620 -
電磁爐
+關注
關注
88文章
554瀏覽量
81348
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論