CN111351995B - 一种抑制传导emi的系统及家用电器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种抑制传导EMI的系统及家用电器。其中,所述系统包括传导EMI抑制电路、感性负载和被抑制器件,其中:所述传导EMI抑制电路包括一个电感和RC电路,所述电感、所述感性负载和所述被抑制器件串联,所述电感和所述被抑制器件串联后与所述RC电路并联,所述被抑制器件包括至少两个触点,所述传导EMI抑制电路用于抑制所述被抑制器件的两个所述触点在断开时导致的传导EMI,所述被抑制器件用于控制所述感性负载的工作状态。本发明实施例提供的抑制传导EMI的系统及家用电器,提高了被抑制器件的传导EMI的滤除效果,降低了通过传导EMI测试的成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及家用电器技术领域,具体涉及一种抑制传导EMI的系统及家用电器。
背景技术
电磁干扰(Electromagnetic Interference简称EMI)是指由无用信号或者噪声对有用电磁信号的接收或者传输所造成的损害。电子/电气设备产生的EMI是通过导线或者公共电源线进行传输的,在导线或者公共电源线中传输的EMI可以称为传导EMI。通过人工电源网络(Line Impedance Stabilization Network,简称LISN),可以测量电子/电气设备的传导EMI,目前,电子/电气设备在投放市场之前,都需要通过相关的传导EMI测试。
对于采用定时器、继电器等电子器件的电子/电气设备,当定时器、继电器等电子器件连接的用电设备为感性负载时,上述电子器件的两个相接触的触点断开瞬间,在感性负载两端产生较高的反电动势,由于感性负载没有续流通路,会击穿触点间的空气造成电火花放电。在进行传导EMI测试时,由于触点产生电火花放电,使感性负载处产生较大的高频谐波涌向LISN,容易造成电子/电气设备不能通过传导EMI测试。为了使电子/电气设备能够通过传导EMI测试,通常会在电子/电气设备上增加低通滤波器,以减少流入LISN的高频谐波。图1为现有技术中低通滤波器的结构示意图,如图1所示,现有技术中,上述低通滤波器通常采用RC保护电路,并联在电子器件的两个触点的两端。在实际应用中,由于触点产生电火花放电时电导率极高,而内阻很低,RC电路的插入损耗并不高,还需要在电源端口处添加滤波板才能通过传导EMI测试,提高了传导EMI测试的成本。
因此,如何提出一种抑制传导EMI的系统,能够提高滤除传导EMI的效果,避免滤波板的使用,以降低传导EMI测试的成本成为业界亟待解决的重要课题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明实施例提供一种抑制传导EMI的系统及家用电器。
一方面,本发明实施例提出一种抑制传导EMI的系统,包括传导EMI抑制电路、感性负载和被抑制器件,其中:
所述传导EMI抑制电路包括一个电感和RC电路,所述电感、所述感性负载和所述被抑制器件串联,所述电感和所述被抑制器件串联后与所述RC电路并联,所述被抑制器件包括至少两个触点,所述传导EMI抑制电路用于抑制所述被抑制器件的两个所述触点在断开时导致的传导EMI,所述被抑制器件用于控制所述感性负载的工作状态。
其中,所述被抑制器件包括两个所述触点,所述电感串联在两个所述触点连通后的回路中,所述电感与两个所述触点串联之后与所述RC电路并联,所述RC电路包括一个电阻和一个电容,所述电阻和所述电容串联。
其中,所述被抑制器件包括至少三个所述触点,至少三个所述触点包括一个主触点和至少两个支路触点,各个所述支路触点分别与所述感性负载相连,所述电感串联在所述主触点和任意一个所述支路触点连通后的回路中;所述RC电路包括多个RC子电路,各个所述RC子电路与所述支路触点一一对应,所述主触点和所述支路触点与所述电感串联之后,与所述支路触点对应的RC子电路并联,每个所述RC子电路包括一个电阻和一个电容,所述电阻和所述电容串联。
其中,各个所述RC子电路的电阻的电阻值相等,各个所述RC子电路的电容的电容值相等。
其中,所述被抑制器件包括至少三个触点,所述被抑制器件包括至少三个所述触点,至少三个所述触点包括一个主触点和至少两个支路触点,各个所述支路触点分别与所述感性负载相连,所述电感串联在所述主触点和任意一个所述支路触点连通后的回路中;所述RC电路包括一个电阻和多个电容,各个所述电容与所述支路触点一一对应;所述主触点和所述支路触点与所述电感串联之后,与所述支路触点对应的电容和所述电阻构成的串联电路并联。
其中,所述RC电路包括的各个所述电容的电容值相等。
其中,所述电感的一端连通火线,所述电感的另一端与所述被抑制器件的一个所述触点相连。
其中,所述被抑制器件为定时器或者继电器。
其中,所述感性负载为电动机。
另一方面,本发明实施例提供一种家用电器,包括上述任一实施例所述的抑制传导EMI的系统。
本发明实施例提供的抑制传导EMI的系统及家用电器,包括传导EMI抑制电路、感性负载和被抑制器件,传导EMI抑制电路包括一个电感和RC电路,电感、感性负载和被抑制器件串联,电感和被抑制器件串联后与RC电路并联,被抑制器件包括至少两个触点,所述传导EMI抑制电路用于抑制所述被抑制器件的两个所述触点在断开时导致的传导EMI,被抑制器件用于控制感性负载的工作状态,由于采用包括电感和RC电路的传导EMI抑制电路,提高了被抑制器件的传导EMI的抑制效果,降低了通过传导EMI测试的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中低通滤波器的结构示意图;
图2为本发明一实施例提供的抑制传导EMI的系统的结构示意图;
图3为本发明一实施例提供的低通滤波器的EMC分析电路示意图;
图4为本发明另一实施例提供的抑制传导EMI的系统的结构示意图;
图5为本发明另一实施例提供的传导EMI抑制电路的EMC分析电路示意图;
图6为本发明又一实施例提供的抑制传导EMI的系统的结构示意图;
图7为本发明再一实施例提供的抑制传导EMI的系统的结构示意图;
图8为本发明一实施例提供的家用电器的结构示意图;
图9为本发明一实施例提供的现有某滚筒洗衣机的传导EMI测试结果曲线示意图;
图10为本发明一实施例提供的应用于某滚筒洗衣机的抑制传导EMI的系统的结构示意图;
图11为本发明一实施例提供的使用抑制传导EMI的系统后的某滚筒洗衣机的传导EMI测试结果曲线示意图;
附图标记说明:
1-感性负载; 2-被抑制器件;
3-电感; 4-RC电路;
10-抑制传导EMI的系统; 61-感性负载;
62-被抑制器件; 63-电感;
64-RC电路; 621-主触点;
622-支路触点; 641-RC子电路;
71-感性负载; 72-被抑制器件;
73-电感; 74-RC电路;
721-主触点; 722-支路触点;
741-电阻; 742-电容;
101-电动机; 102-定时器;
103-电感; 104-RC电路;
1041-电阻; 1042-电感。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图2为本发明一实施例抑制传导EMI的系统的结构示意图,如图2所示,本发明实施例提供的抑制传导EMI的系统,包括传导EMI抑制电路、感性负载1和被抑制器件2,其中:
所述传导EMI抑制电路包括一个电感3和RC电路4,电感3、感性负载1和被抑制器件2串联,电感3和被抑制器件2串联后与RC电路4并联,被抑制器件2包括至少两个触点,所述传导EMI抑制电路用于抑制被抑制器件2的两个所述触点在断开时导致的传导EMI,被抑制器件2用于控制感性负载1的工作状态。
具体地,感性负载1可以为电动机,被抑制器件2可以为定时器和继电器等器件,被抑制器件2用于控制感性负载1的工作状态,例如采用所述定时器控制所述电动机的工作状态,所述定时器的两个触点连通时,所述电动机开始工作,所述定时器的两个触点断开时,所述电动机停止工作。电感3的一端可以与火线连通,电感3的另一端可以连接一个所述触点。RC电路4包括电阻和电容,所述电阻和电容串联。
由于被抑制器件2的两个所述触点在断开的瞬间,在感性负载1的两端产生较高的反电动势,而感性负载1没有续流通路,会击穿定时器两个所述触点间的空气造成电火花放电,即触点打火。在测量传导EMI时,干扰源为被抑制器件2的两个所述触点断开时的电火花放电,敏感设备为设置在市电和感性负载之间的LISN中的50Ω电阻。为了说明本发明实施例提供的抑制传导EMI的系统抑制传导EMI的效果,下面将本发明实施例提供的抑制传导EMI的系统的传导EMI抑制电路的插入损耗与图1所示的低通滤波器的插入损耗进行对比。
图3为本发明一实施例提供的低通滤波器的EMC分析电路示意图,如图3所示,为了计算图1所示的低通滤波器的插入损耗,根据戴维南定理:线性有源二端网络的对外特性可以由一个电压源和一个阻抗元件串联成的等效电路代替,在EMC分析电路中,可以用串联的电压源e和等效内阻Zs作为电子器件在两个所述触点打火时的等效电路,所述低通滤波器为RC保护电路,可以获得图3所示的低通滤波器的EMC分析电路。
当图3所示的低通滤波器的EMC分析电路中没有所述低通滤波器时,LISN中50Ω电阻上的接收电压V1为:
其中,ZM为感性负载阻抗,ZLISN为LISN阻抗。
图3所示的低通滤波器的EMC分析电路中,LISN中50Ω电阻上的接收电压V2为:
由式(3)可以看出,由于放电时电导率极高,触点打火的等效内阻Zs很小,因此RC保护电路的插入损耗LRC并不高。
图4为本发明另一实施例提供的抑制传导EMI的系统的结构示意图,图5为本发明另一实施例提供的传导EMI抑制电路的EMC分析电路示意图,如图4所示,被抑制器件2包括两个所述触点,一个所述触点与电感3相连,另一个所述触点与感性负载1相连,RC电路4包括一个电阻和一个电容。为了计算图4所示的抑制传导EMI的系统的传导EMI抑制电路的插入损耗,根据图4所示的抑制传导EMI的系统获得图5所示的传导EMI抑制电路的EMC分析电路。
在图5所示的传导EMI抑制电路的EMC分析电路中,LISN中50Ω电阻上的接收电压V3为:
所述传导EMI抑制电路的插入损耗LRLC为:
为了便于与图3中的RC保护电路进行对比,图3中的电子器件和图5中的被抑制器件采用相同的器件,例如定时器;图3中的感性负载与图5中的感性负载的阻抗ZM相等;图3中的RC保护电路中的电阻与图5中传导EMI抑制电路的电阻的电阻值相等,图3中的RC保护电路中的电容与图5中传导EMI抑制电路的电容的电容值相等。可理解的是图3中的LISN与图5中的LISN相同。
为了比较所述传导EMI抑制电路的插入损耗LRLC和RC保护电路的插入损耗LRC,用式(5)减去式(3),可以获得:
其中,//表示并联。
由于触点打火的等效内阻Zs很小,对于高频谐波,则有:
ZS<<jωL,ZS<<ZLISN+ZM (7)
根据式(7)和式(6),可得:
由式(8)可以看出,本发明实施例提供的传导EMI抑制电路的插入损耗LRLC相对于现有技术中的RC保护电路的插入损耗LRC,有了很大提高,并且谐波频率越高,插入损耗提高的量越大。因此,本发明实施例提供的抑制传导EMI的系统对传导EMI的抑制效果非常显著。
本发明实施例提供的抑制传导EMI的系统,包括传导EMI抑制电路、感性负载和被抑制器件,传导EMI抑制电路包括一个电感和RC电路,电感、感性负载和被抑制器件串联,电感和被抑制器件串联后与RC电路并联,被抑制器件包括至少两个触点,所述传导EMI抑制电路用于抑制所述被抑制器件的两个所述触点在断开时导致的传导EMI,被抑制器件用于控制感性负载的工作状态,由于采用包括电感和RC电路的传导EMI抑制电路,提高了被抑制器件的传导EMI的抑制效果,降低了通过传导EMI测试的成本。
如图4所示,在上述各实施例的基础上,进一步地,被抑制器件2包括两个所述触点,电感3串联在所述两个所述触点连通后的回路中,电感3与两个所述触点串联之后与RC电路4并联,RC电路4包括一个电阻和一个电容,所述电阻和所述电容串联。
图6为本发明又一实施例提供的抑制传导EMI的系统的结构示意图,如图6所示,在上述各实施例的基础上,进一步地,被抑制器件62包括至少三个所述触点,至少三个所述触点包括一个主触点621和至少两个支路触点622,每个支路触点622分别与感性负载61相连,每个支路触点622与感性负载61相连的线路为一个支路,主触点621可以分别与每个支路触点622连通或者断开,每次只能有一个支路触点622与主触点621连通,电感63串联在主触点621和任意一个支路触点622连通后的回路中;RC电路64包括多个RC子电路641,各个RC子电路641与支路触点622一一对应,主触点641和支路触点622与电感63串联之后,与支路触点622对应的RC子电路641并联,每个RC子电路641包括一个电阻和一个电容,所述电阻和所述电容串联。
在上述各实施例的基础上,进一步地,各个RC子电路641的电阻的电阻值相等,各个RC子电路641的电容的电容值相等。
图7为本发明再一实施例提供的抑制传导EMI的系统的结构示意图,如图7所示,在上述各实施例的基础上,进一步地,被抑制器件72包括至少三个所述触点,至少三个所述触点包括一个主触点721和至少两个支路触点722,各个支路触点722分别与感性负载71相连,每个支路触点722与感性负载71相连的线路为一个支路,电感73串联在主触点721和任意一个支路触点722连通后的回路中;RC电路74包括一个电阻741和多个电容742,电阻741与每个电容742串联,各个电容742与支路触点722一一对应;主触点721和支路触点722与电感73串联之后,与支路触点722对应的电容742和电阻741构成的串联电路并联。相对于图6所示的RC电路64,本发明实施例提供的RC电路74各个电容742共用一个电阻741,可以节约抑制传导EMI的系统的成本。
在上述各实施例的基础上,进一步地,RC电路74包括的各个电容742的电容值相等。
在上述各实施例的基础上,进一步地,电感3的一端连通火线,即L线,电感3的另一端与被抑制器件2的一个所述触点相连。
在上述各实施例的基础上,进一步地,被抑制器件2为定时器或者继电器。
在上述各实施例的基础上,进一步地,感性负载1为电动机。
图8为本发明一实施例提供的家用电器的结构示意图,如图8所示,本发明实施例提供的家用电器包括如上述任一实施例所述的抑制传导EMI的系统10。其中,所述家用电器例如为空调、洗衣机、冰箱等。
针对一台由定时器控制正反转时间的滚筒洗衣机,所述定时器控制所述滚筒洗衣机的电动机的正转时间和反转时间,所述定时器包括三个触点,主触点与一个支路触点连通后的回路控制所述电动机的正转,所述主触点和支路触点连通后的回路控制所述电动机的反转。图9为本发明一实施例提供的现有某滚筒洗衣机的传导EMI测试结果曲线示意图,如图9所示的传导EMI测试结果显示,所述滚筒洗衣机的传导EMI大大超过国家标准限值。图11为本发明一实施例提供的使用抑制传导EMI的系统后的某滚筒洗衣机的传导EMI测试结果曲线示意图,图11所示的传导EMI测试结果,可以看出,使用本发明实施例提供的抑制传导EMI的系统之后,传导EMI得到显著的改善,表明本发明实施例提供的抑制传导EMI的系统对触点打火造成的传导EMI的抑制效果显著。其中,图10为本发明一实施例提供的应用于某滚筒洗衣机的抑制传导EMI的系统的结构示意图,如图10所示,所述滚筒洗衣机采用如图10所示的抑制传导EMI的系统获得图11所示的传导EMI测试结果,所述抑制传导EMI的系统包括传导EMI抑制电路、所述滚筒洗衣机的电动机101和定时器102,所述传导EMI抑制电路包括电感103和RC电路104,RC电路104包括电阻1041和两个电感1042,定时器102包括一个所述主触点和两个所述支路触点,两个所述支路触点分别与电动机101相连,所述主触点可以分别与两个所述支路触点相连通或者断开,电感103串联在所述主触点和两个所述支路触点任意一个所述支路触点连通后的回路中,各个电容1042与所述支路触点一一对应,所述主触点和所述支路触点与电感103串联之后,与所述支路触点对应的电容1042和电阻1041构成的串联电路并联。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种抑制传导EMI的系统,其特征在于,包括传导EMI抑制电路、感性负载和被抑制器件,其中:
所述传导EMI抑制电路包括一个电感和RC电路,所述电感、所述感性负载和所述被抑制器件串联,所述电感和所述被抑制器件串联后与所述RC电路并联,所述被抑制器件包括至少两个触点,所述传导EMI抑制电路用于抑制所述被抑制器件的两个所述触点在断开时导致的传导EMI,所述被抑制器件用于控制所述感性负载的工作状态;
所述被抑制器件包括至少三个所述触点,至少三个所述触点包括一个主触点和至少两个支路触点,各个所述支路触点分别与所述感性负载相连,所述电感串联在所述主触点和任意一个所述支路触点连通后的回路中;
所述RC电路包括多个RC子电路,各个所述RC子电路与所述支路触点一一对应,所述主触点和所述支路触点与所述电感串联之后,与所述支路触点对应的RC子电路并联,每个所述RC子电路包括一个电阻和一个电容,所述电阻和所述电容串联;或者所述RC电路包括一个电阻和多个电容,各个所述电容与所述支路触点一一对应;所述主触点和所述支路触点与所述电感串联之后,与所述支路触点对应的电容和所述电阻构成的串联电路并联。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,各个所述RC子电路的电阻的电阻值相等,各个所述RC子电路的电容的电容值相等。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述RC电路包括的各个所述电容的电容值相等。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电感的一端连通火线,所述电感的另一端与所述被抑制器件的一个所述触点相连。
5.根据权利要求1至4任一项所述的系统,其特征在于,所述被抑制器件为定时器或者继电器。
6.根据权利要求1至4任一项所述的系统,其特征在于,所述感性负载为电动机。
7.一种家用电器,其特征在于,包括如权利要求1至6任一项所述的抑制传导EMI的系统。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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