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《榨汁機 EMC 專(zhuān)項:給攪拌系統套上 “電磁凈化器”!從刀片驅動(dòng)到云端控速的全域抗干擾方案》

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一、EMC測試核心目標

確保榨汁機在電磁環(huán)境中:

自身產(chǎn)生的電磁干擾(EMI)不超出限值;

抵抗外部電磁干擾(EMS)時(shí)不失效。

依據電磁兼容性(EMC)定義:設備在電磁環(huán)境中正常工作且不產(chǎn)生不可承受的干擾(IEC 60050)。

二、強制測試項目清單(一)電磁干擾(EMI)測試項目頻率范圍測試目的標準依據
傳導發(fā)射(CE)150kHz–30MHz檢測電源線(xiàn)傳導噪聲CISPR 14-1, EN 55014-1 
輻射發(fā)射(RE)30MHz–1GHz檢測空間輻射干擾CISPR 14-1, EN 55014-1 
諧波電流發(fā)射50Hz基波及諧波控制注入電網(wǎng)的奇次諧波(如5次、7次)IEC , EN  
電壓波動(dòng)與閃爍0.1Hz–20Hz評估對電網(wǎng)電壓穩定性的影響IEC , EN  
(二)電磁抗擾度(EMS)測試項目干擾類(lèi)型測試目的標準依據
靜電放電抗擾度(ESD)±8kV接觸放電驗證人體接觸時(shí)的抗靜電能力IEC  
電快速瞬變脈沖群(EFT)5kHz脈沖群(±2kV電源線(xiàn))模擬開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)電弧干擾IEC  
浪涌抗擾度(Surge)1.2/50μs電壓浪涌(±2kV)抵抗雷擊或大功率設備切換沖擊IEC  
射頻場(chǎng)感應的傳導騷擾抗擾度(CS)150kHz–80MHz(10V/m)驗證對射頻傳導干擾的穩定性IEC  
射頻輻射抗擾度(RS)80MHz–1GHz(3V/m)抵抗空間射頻干擾(如手機信號)IEC  
電壓暫降與中斷(DIP)電壓跌落50%持續10ms測試電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)的運行穩定性IEC  

注:若榨汁機含直流電機或鋰電池,需增加 工頻磁場(chǎng)抗擾度(PMS) 測試(IEC )。

三、檢測標準體系(一)國際通用標準標準號適用范圍對應區域
CISPR 14-1EMI測試(傳導/輻射)全球通用
CISPR 14-2EMS測試(抗擾度)全球通用
IEC 諧波電流限制歐盟/中國
IEC 電壓波動(dòng)與閃爍限制歐盟/中國
(二)地區性強制標準

歐盟(CE認證):

EN 55014-1(EMI) + EN 55014-2(EMS)

EN 6(諧波與閃爍)

中國(CCC認證):

GB 4343.1(等同CISPR 14-1)

GB 17625.1(等同IEC )

特殊要求:

電池供電榨汁機豁免電網(wǎng)相關(guān)測試(EN 6);

帶無(wú)線(xiàn)功能(如藍牙)需增加 射頻共存性測試(ETSI EN 300 328)。

四、EMC整改方案(針對常見(jiàn)失效項)(一)EMI超標整改問(wèn)題現象根本原因整改措施
傳導發(fā)射超標開(kāi)關(guān)電源高頻噪聲- 增加X(jué)/Y電容與共模電感組成π型濾波器 
- 優(yōu)化PCB布局:縮短開(kāi)關(guān)管回路 
輻射發(fā)射超標(30-300MHz)電機碳刷火花/時(shí)鐘信號諧波- 電機并聯(lián)RC吸收電路(0.1μF+10Ω)
- 時(shí)鐘線(xiàn)加磁珠濾波,包地處理(3W原則)
諧波電流超標整流電路非線(xiàn)性特性- 增加PFC(功率因數校正)電路 
- 改用主動(dòng)式整流方案
(二)EMS失效整改測試項失效表現整改方案
ESD接觸放電失效面板按鍵死機- 按鍵接地加TVS管(P6KE15CA)
- 面板金屬框架與主板單點(diǎn)接地 
EFT電源線(xiàn)失效MCU復位- 電源入口增加鐵氧體磁環(huán)(阻抗≥1kΩ@100MHz)
- 優(yōu)化DC-DC電路輸入濾波 
浪涌測試損壞電機驅動(dòng)IC擊穿- 電源線(xiàn)加GDT(氣體放電管)+TVS二級防護
- 電機繞組并聯(lián)壓敏電阻(14D471K)

關(guān)鍵設計原則:

接地策略:金屬外殼需低阻抗接地(接地線(xiàn)長(cháng);

濾波設計:電源入口使用金屬外殼濾波器(直接接地),信號線(xiàn)串接共模扼流圈 ;

PCB布局:

開(kāi)關(guān)電源回路面積≤1cm2;

時(shí)鐘線(xiàn)遠離I/O接口(間距≥3倍線(xiàn)寬)。

五、測試執行流程

實(shí)驗室要求:符合CISPR 16標準的電波暗室,背景噪聲低于限值6dB ;

工作狀態(tài)覆蓋:

最高轉速檔位(最大干擾狀態(tài));

脈沖模式(若有);

待機狀態(tài)(評估待機功耗和諧波);


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