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解决高频谐波干扰对智能电器控制板的EMC问题

为了尽早地在产品设计阶段解决电磁兼容问题，设计师需要进行基于理论分析和协作设计的EMC仿真。本文采用AnsoftSIwave软件，仿真分析了PCB中高频谐波干扰对智能电器控制板电磁兼容性产生的影响。最后，基于仿真结果对PCB的设计进行了优化。经实验证明，控制板的EMC问题得到了有效的解决。

DDC779BE02   3BHE006805R0002电磁兼容性反映了电子或电气设备/系统在其电磁环境中符合要求地运行且不对其环境中其它任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。智能电器是传统电器与电子技术结合的产物，目前，以智能电器为基础的大型电力设备的在线监测，对于电力系统的安全运行更是起着至关重要的作用。

由于智能电器经常运行于高电压、大电流的现场环境中，与被保护和监控的设备、系统处于同一个电磁空间，以微型计算机为核心的监控单元必然会受到来自于电力系统的不同能量、不同频率的电磁干扰，因此，智能电器的电磁兼容问题集中在智能电器的控制单元上。

智能电器的电磁兼容性能直接关系到智能电器的可靠工作，进而对电力系统的安全运行造成影响。与智能电器功能与原理的研究相比较，EMC问题的研究显得严重不足：在产品的设计过程中，不能针对EMC问题系统地考虑元件性能的选配和系统结构的整合；某个EMC问题的解决经常要经过反复的试验和修改，并且往往不能对出现EMC问题的范围进行准确的定位，对该设计可能出现的EMC风险不能给出科学的预测。在设计时有一定的盲目性，往往存在过度设计和设计不足的问题，由此提高了成本、延长了开发周期。

最经济有效的电磁兼容设计方法是在设计的早期阶段充分考虑电磁兼容的技术要求，从国际上来看，电磁兼容仿真己经成为电子设备设计时必须的一个步骤，通过仿真可以在设备投入生产之前发现问题、解决电磁兼容问题，从而节省由于电磁兼容不达标造成反复修改设计的成本。

本文采用SIwave仿真软件，在智能电器控制板设计阶段，通过设计——仿真——优化——仿真的方法，在产品成型之前很好地解决了EMC问题。

电磁兼容仿真的基本方法DDC779BE02   3BHE006805R0002

大体而言，电磁问题的计算方法可分为三类：理论分析法、专家系统及数值分析法。理论分析法对问题的几何模型做简化和假设，从而得到近似解。专家系统对场不进行精确分析，它根据自身数据库，来估算相应的参数值。而数值方法设法求解带有相应边界约束条件基础的场方程（麦克斯韦方程组），对场进行精确的分析。由于数值方法的精确性，因而此方法在工程中得到了广泛的应用。