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【摘 要】由于电力电子设备在运行过程中，会受到来自电磁的干扰，从而影响其正常使用。因此，本文主要针对电力电子设备的电磁干扰问题进行了深入分析，并提出了相关的防范措施。
【关键词】电力电子设备;电磁干扰;问题;防范
随着信息技术的不断进步，电力电子设备在人民生活领域中的应用范围愈发广泛。不过，在使用这些设备的过程中，却始终难以规避一些干扰源，从而不利于设备的正常运转。为了使这些设备可以在电磁干扰的状态下得以运行，工作人员开始找寻防范措施。
一、电力电子设备的分类
电力电子设备也被称做为变换器，顾名思义，该设备主要是以电力电子元件为核心，采用不同的电路控制方式对电能进行转换，并予以操控。电路控制的方式主要分为以下4点：
1.AC/DC整流器，其作为一个较为传统的整流器，可以直接将交流电转换成直流电，并在运转时，将大量的谐波电流引入至电网内。不过，此举同时也会对网测功率的因数造成负面影响。
2.DC/DC斩波器，其可以在直流电中实现由不可控到可控的转变，因此，它主要应用于直流调速与通信电源。
3.DC/AC逆变器，其可以使直流电变为频率和幅值各不相同的交流电，它主要应用于交流电机调速等情况。
4.AC/AC逆变器，其可以使任意频率与电压的交流电变换成频率与电压相异的交流电，它主要应用于连接不同电力系统等情况。
二、电力电子设备的干扰问题来源
对于电力电子设备的正常运转造成干扰的主要方式在于电磁干扰，主要有以下三种。
（一）自然与人为干扰
自然干扰与人为干扰的来源不一致，自然干扰是指来自于地球外部空间的宇宙噪声以及大气层中存在的天电噪音，同时，这两个干扰因素也是构成地球磁环境的基本要素，并且还会对无线电以及空间设备产生电磁干扰。人为干扰则是指来源于有机电或其他与之相关的人工设备所产生的电磁干扰，在这些人工设备中，还涵盖了一些专门用于发射电磁波的装置，譬如电视、雷达等设备。除此以外，亦存在一些会在设备运行过程中附带产生电磁影响的设备，例如车辆以及照明工具等。
（二）功能与非功能性干扰。
功能性干扰与非功能性干扰的区别在于，设备在实现自身功能时，是否会对其他的设备产生干扰作用。如若未产生，则为非功能性干扰，反之，则为功能性干扰。但是，非功能性干扰也会带来一定的副作用。
（三）内部干扰与外部干扰。
内部干扰，是指设备内部的各元件在相互作用下所产生的干扰。首先，当工作电源流经内部线路时，分布电容与绝缘电阻等会产生少量的漏电情况，从而引起干扰，而干扰的程度又与设备工作的频率有着密不可分的联系。其次，地下电源以及传导线的阻抗容易同信号产生耦合现象，甚至在导线之中也会出现干扰。然后，当设备处于运行状态时，内部的一些元件会由于功率过大而产生热量，进而对自身或其他元件造成干扰。最后，设备内的某些元件，由于功率问题会产生较高的电压，继而会出现相应的磁场，其所产生的耦合现象也会影响到其他元件的运行。
外部干扰主要是指线路、设备受到了来自电子设备之外的各种外界因素影响，而后产生的干扰。主要涵盖了：1.外部高压或是电流流经绝缘时会产生漏电现象，从而对设备以及线路造成干扰。2.由于一些设备在运转时会产生较大的功率，所以，在一定空间内会出现较强的磁场，在互感耦合的影响下会对线路以及设备形成干扰。3.线路以及设备会受到来自空间电磁波的影响。4.由于设备所处的环境较为不稳定，所以，线路以及设备内部的各类元件经常会受到环境影响，而导致参数产生变化，最终影响到设备的平稳运行。
三、电磁干扰的防范措施
由于在许多电力电子设备之中都会产生电磁干扰现象，为了避免这种情况的发生，必须做出相应的防范措施。
（一）地线的连接设计
由于数字与模拟电路都拥有各自的地线通路与电源，所以，如果想降低地线回路与电源之中的干扰电压，可以加宽二者的地线与电源，亦或是把接地层与电源进行独立划分，以期达到减轻线路回路与电源阻抗的目的。处于完美设想下的地线，应当是一个零电位与零阻抗并存的实体，其不仅可以被电路信号视为参考点，而且当电流流经其中时，也不会产生电压降的情况。然而，放诸现实，是不会存在这种地线的。因此，在进行地线连接设计时，可以预先对干扰因素进行防范。主要有以下3点：1.我们需要尽可能的减轻电源馈线阻抗与低阻抗。2.对阻隔地线环路与地线的接地方式进行合理选择，正确采用单点或多点接地等方式。3.若对于敏感线所造成的干扰源主要来自于系统外部，则可以使用悬浮接地。不过，这种方式也会导致静电积累的后果，一旦达到一定量的累积额度，则会产生静电放电现象。所以，在通常情况下，电子设备不适宜采用悬浮接地的方式。
（二）滤波
在电子设备或线路内加设滤波器，从而可以明显抑制由传导干扰而引起的電平。同时，因为组成干扰频谱的因素与有效信号的频率不相同，所以，滤波器可以分别对这些频率起到抑制作用，避免其造成干扰现象。以此为背景也可以看出，对于电力电子设备而言，无论是对干扰源进行抑制或是减轻耦合影响，甚至是出于提升设备自身抗干扰性的考虑，滤波都是首选方案。借助阻容和感容与网络产生耦合现象，可以实现将电路与电源相隔离的目的，其后，一旦电路中的耦合消失，那么干扰信号将难以进入电路。为了消除高频电路中的耦合现象，也可采用由两个电容器及一个高频扼流圈组合而成的CLCMπ型滤波器。
（三）控制线路之间的电磁耦合现象
为了减少电力电子设备受到的电磁干扰以及敏感电路在设备内部的环路面积，优选的方法应是双绞线和屏蔽法。这种方法使接地线同信号线相扭结在一起，拉近了二者之间的距离;同时，尽量增加线路之间的距离，继而降低受感应线路与干扰线路之间的互感;若采用直线布线的方式对受感应线路与干扰线路进行设计，则可以极大减轻二者之间的电磁耦合。
综上所述，如何确保电力电子设备不受到电磁干扰的影响是一个复杂的问题，而对其进行有效防范以后，则可以较好的提高设备性能，确保其平稳运行。
参考文献：
[1]李春梅.电磁干扰的机理与消除方法[J].山西电子技术，2013（3）.
[2]张志鹏.电磁干扰预测试的关键技术研究[D].北京邮电大学，2012
（作者单位：哈尔滨理工大学荣成校区）
【关键词】电力电子设备;电磁干扰;问题;防范
随着信息技术的不断进步，电力电子设备在人民生活领域中的应用范围愈发广泛。不过，在使用这些设备的过程中，却始终难以规避一些干扰源，从而不利于设备的正常运转。为了使这些设备可以在电磁干扰的状态下得以运行，工作人员开始找寻防范措施。
一、电力电子设备的分类
电力电子设备也被称做为变换器，顾名思义，该设备主要是以电力电子元件为核心，采用不同的电路控制方式对电能进行转换，并予以操控。电路控制的方式主要分为以下4点：
1.AC/DC整流器，其作为一个较为传统的整流器，可以直接将交流电转换成直流电，并在运转时，将大量的谐波电流引入至电网内。不过，此举同时也会对网测功率的因数造成负面影响。
2.DC/DC斩波器，其可以在直流电中实现由不可控到可控的转变，因此，它主要应用于直流调速与通信电源。
3.DC/AC逆变器，其可以使直流电变为频率和幅值各不相同的交流电，它主要应用于交流电机调速等情况。
4.AC/AC逆变器，其可以使任意频率与电压的交流电变换成频率与电压相异的交流电，它主要应用于连接不同电力系统等情况。
二、电力电子设备的干扰问题来源
对于电力电子设备的正常运转造成干扰的主要方式在于电磁干扰，主要有以下三种。
（一）自然与人为干扰
自然干扰与人为干扰的来源不一致，自然干扰是指来自于地球外部空间的宇宙噪声以及大气层中存在的天电噪音，同时，这两个干扰因素也是构成地球磁环境的基本要素，并且还会对无线电以及空间设备产生电磁干扰。人为干扰则是指来源于有机电或其他与之相关的人工设备所产生的电磁干扰，在这些人工设备中，还涵盖了一些专门用于发射电磁波的装置，譬如电视、雷达等设备。除此以外，亦存在一些会在设备运行过程中附带产生电磁影响的设备，例如车辆以及照明工具等。
（二）功能与非功能性干扰。
功能性干扰与非功能性干扰的区别在于，设备在实现自身功能时，是否会对其他的设备产生干扰作用。如若未产生，则为非功能性干扰，反之，则为功能性干扰。但是，非功能性干扰也会带来一定的副作用。
（三）内部干扰与外部干扰。
内部干扰，是指设备内部的各元件在相互作用下所产生的干扰。首先，当工作电源流经内部线路时，分布电容与绝缘电阻等会产生少量的漏电情况，从而引起干扰，而干扰的程度又与设备工作的频率有着密不可分的联系。其次，地下电源以及传导线的阻抗容易同信号产生耦合现象，甚至在导线之中也会出现干扰。然后，当设备处于运行状态时，内部的一些元件会由于功率过大而产生热量，进而对自身或其他元件造成干扰。最后，设备内的某些元件，由于功率问题会产生较高的电压，继而会出现相应的磁场，其所产生的耦合现象也会影响到其他元件的运行。
外部干扰主要是指线路、设备受到了来自电子设备之外的各种外界因素影响，而后产生的干扰。主要涵盖了：1.外部高压或是电流流经绝缘时会产生漏电现象，从而对设备以及线路造成干扰。2.由于一些设备在运转时会产生较大的功率，所以，在一定空间内会出现较强的磁场，在互感耦合的影响下会对线路以及设备形成干扰。3.线路以及设备会受到来自空间电磁波的影响。4.由于设备所处的环境较为不稳定，所以，线路以及设备内部的各类元件经常会受到环境影响，而导致参数产生变化，最终影响到设备的平稳运行。
三、电磁干扰的防范措施
由于在许多电力电子设备之中都会产生电磁干扰现象，为了避免这种情况的发生，必须做出相应的防范措施。
（一）地线的连接设计
由于数字与模拟电路都拥有各自的地线通路与电源，所以，如果想降低地线回路与电源之中的干扰电压，可以加宽二者的地线与电源，亦或是把接地层与电源进行独立划分，以期达到减轻线路回路与电源阻抗的目的。处于完美设想下的地线，应当是一个零电位与零阻抗并存的实体，其不仅可以被电路信号视为参考点，而且当电流流经其中时，也不会产生电压降的情况。然而，放诸现实，是不会存在这种地线的。因此，在进行地线连接设计时，可以预先对干扰因素进行防范。主要有以下3点：1.我们需要尽可能的减轻电源馈线阻抗与低阻抗。2.对阻隔地线环路与地线的接地方式进行合理选择，正确采用单点或多点接地等方式。3.若对于敏感线所造成的干扰源主要来自于系统外部，则可以使用悬浮接地。不过，这种方式也会导致静电积累的后果，一旦达到一定量的累积额度，则会产生静电放电现象。所以，在通常情况下，电子设备不适宜采用悬浮接地的方式。
（二）滤波
在电子设备或线路内加设滤波器，从而可以明显抑制由传导干扰而引起的電平。同时，因为组成干扰频谱的因素与有效信号的频率不相同，所以，滤波器可以分别对这些频率起到抑制作用，避免其造成干扰现象。以此为背景也可以看出，对于电力电子设备而言，无论是对干扰源进行抑制或是减轻耦合影响，甚至是出于提升设备自身抗干扰性的考虑，滤波都是首选方案。借助阻容和感容与网络产生耦合现象，可以实现将电路与电源相隔离的目的，其后，一旦电路中的耦合消失，那么干扰信号将难以进入电路。为了消除高频电路中的耦合现象，也可采用由两个电容器及一个高频扼流圈组合而成的CLCMπ型滤波器。
（三）控制线路之间的电磁耦合现象
为了减少电力电子设备受到的电磁干扰以及敏感电路在设备内部的环路面积，优选的方法应是双绞线和屏蔽法。这种方法使接地线同信号线相扭结在一起，拉近了二者之间的距离;同时，尽量增加线路之间的距离，继而降低受感应线路与干扰线路之间的互感;若采用直线布线的方式对受感应线路与干扰线路进行设计，则可以极大减轻二者之间的电磁耦合。
综上所述，如何确保电力电子设备不受到电磁干扰的影响是一个复杂的问题，而对其进行有效防范以后，则可以较好的提高设备性能，确保其平稳运行。
参考文献：
[1]李春梅.电磁干扰的机理与消除方法[J].山西电子技术，2013（3）.
[2]张志鹏.电磁干扰预测试的关键技术研究[D].北京邮电大学，2012
（作者单位：哈尔滨理工大学荣成校区）