阳光电源临摹品引发的EMC正向设计思考

画画可以临摹。画电路板临摹的人更多。

抄板，抄的是过去的板子，容易出问题。现在市场竞争激烈，欧美客户对出口产品的标准要求推陈出新，防不胜防。由于市场的竞争，欧洲客户已经意识到EMC电磁兼容的重要性，不断增加新的EMC标准要求。

EMC电磁兼容的细节很多，需要工程师具备正向设计思路，很多大品牌，比如车企，机器人企业，医疗行业，都会寻求外援，提早预防和正向设计产品。寻求EMC专家协助，能更好降低产品设计成本和设计周期。

上海雷卯，拥有行业领先的EMC电磁兼容设计整改专家团队。能够提供EMC培训，EMC整改，EMC免费测试，EMC器件选型供应。

案例：阳光电源作为光伏逆变器行业的全球领导者，产品型号丰富：

优秀的企业后面总是有大量跟随者，优秀的产品后面有大量临摹者。但是，大家也清楚，市场在不断变化，各种产品都会相应优化。你考虑到欧洲客户新标准吗？

问题来了：《GB/T 37408-2019 光伏发电并网逆变器技术规范》所界定的B类家用环境门槛，特别是该规范表20和表26设定的严苛辐射与传导骚扰限制标准，制约了国内很多厂家产品的顺利出口。

雷卯EMC小哥接到几个客户的EMC整改需要。目标就是要通过《GB/T 37408-2019 光伏发电并网逆变器技术规范》。

EMC整改，可能牵扯电路板重新走线。这个损失很大。

雷卯呼吁，设计产品，一定要有EMC电磁兼容正向设计思维。

一．人才：有EMC电磁兼容正向设计思维：

1.1深入的骚扰源与传播途径理解：要求设计者对各类电子产品中可能产生的电磁骚扰源有深刻的认识，并全面掌握这些骚扰如何通过空间辐射、线路传导等多种途径传播。这种深入的理解是预防和控制电磁干扰的前提。

1.2丰富的实战经验积累：积累来源于广泛的实际项目，特别是针对各类电子设备骚扰抑制与整改的实践经验。这些经验不仅包括成功的案例，也涵盖了遇到的问题与挑战，是优化设计、避免常见误区的宝贵财富。

1.3全面的滤波与抑制方案设计专长：要求设计团队不仅拥有设计高效滤波器以抑制电磁骚扰的专业技能，还要具备前瞻性的设计理念，能在硬件设计初期就集成滤波解决方案，确保滤波与系统设计的无缝对接。此外，还应具备高度的灵活性与调整能力，能够在产品开发后期根据测试反馈快速微调设计，进一步优化电磁兼容性能。

正向设计能力不仅仅是理论知识的堆砌，而是融合了深厚理论基础、丰富实践经验、创新设计理念与灵活应变能力的综合体现，旨在从源头上确保产品的电磁兼容性能，减少后续整改的成本与时间，加速产品上市进程。

二．正向设计的内容：

2.1优化布局与信号完整性：在正向设计过程中，首要任务是精心规划骚扰源与敏感元件的布局，确保两者间的有效隔离，以减少直接耦合。此外，细致考虑印制线路板（PCB）的布线策略，优化走线以降低信号串扰和反射，采用适当的边沿速率控制及振铃抑制技术，以维护信号的纯净度。在接口处集成精密设计的端口滤波器，用以阻挡外部干扰侵入，同时限制内部噪声外泄。

2.2结构强化与防护策略：产品的物理结构设计同样关键，包括合理的接地策略和高效的屏蔽措施。良好的接地系统能够为电路提供低阻抗回路，有效排放噪声，而精心设计的屏蔽结构则能隔离外部电磁场，保护内部电路不受干扰，同时也防止内部信号对外界形成干扰源。

2.3精确评估与组件定制：深入分析产品的预期工作环境及可能产生的骚扰频率与强度，基于此进行精确的电磁兼容性评估。依据评估结果，精选适合的滤波组件，包括但不限于电容、电感等被动元件，这些元件的选择需精确匹配以滤除特定频段的噪声。设计过程中还可能涉及定制化滤波器的开发，以满足特定应用的严格要求，确保系统在各种工况下都能维持高水平的电磁兼容性能。

综上所述，正向设计内容覆盖了从电路板微观布局到产品宏观结构的全方位考量，通过科学布局、严谨的结构设计及精准的组件选型，确保产品在设计阶段即具备优秀的电磁兼容性能，为后续的顺利认证与长期稳定运行奠定坚实基础。

三.EMC电磁兼容问题：

3.1电磁干扰（EMI）问题：散热器直接与外壳大地相连可能会加剧电磁干扰问题。逆变器在工作时会产生一定的电磁噪声，如果接地处理不当，这些电磁噪声可能会影响到周边的电子设备正常运行，甚至违反相关的电磁兼容性标准，导致设备无法通过相关认证。

3.2安全风险：虽然接地通常是为了提高电气安全性，但若设计不合理，如散热器直接连接外壳并接地，可能会增加触电风险。在某些异常情况下，如绝缘损坏，电流可能通过外壳泄露，对人员造成伤害。

3.3系统稳定性影响：不当的接地方式可能会影响逆变器的系统稳定性，特别是在电网质量不佳或有突变负载的情况下，可能会引起逆变器保护动作频繁，影响发电系统的稳定运行。

3.4维护与升级难题：这种设计还可能给后续的维护与技术升级带来挑战。如果要改善电磁兼容性或进行系统优化，可能需要对硬件结构进行较大改动，增加维护成本和难度。

四．出口欧盟需要满足的电磁兼容标准和认证要求：

CE认证：这是进入欧盟市场的基本要求，表明产品符合欧盟的健康、安全、环保等基本要求。对于光伏逆变器，CE认证通常涵盖以下两个方面：

一、安全要求：遵循EN 50178和EN 62109-1等标准，确保逆变器在机械和电气方面的安全性。

二、电磁兼容性(EMC)：符合EN 61000-6-1和EN 61000-6-3等标准，确保逆变器在运行过程中不会产生过量的电磁干扰，同时具有一定的抗扰度。

IEC标准：包括IEC 62109、IEC 62116、IEC 61727、EN 61000系列等，这些标准覆盖了逆变器的电性能、安全性能以及与电网连接的相关要求。

特定国家或地区的额外要求：虽然CE认证适用于整个欧盟，但某些成员国可能还有自己的特定要求，例如德国的VDE 0126-1-1认证、英国的G83/1和G59/1标准等。

环境标准：如RoHS 2.0，确保产品在材料使用上符合欧盟的环保要求，限制了有害物质的使用。

电网保护功能：逆变器需具备过/欠压保护、过/欠频保护、防孤岛保护等功能，并通过相关测试。

如果逆变器包含无线功能，还需符合CE-RED认证，评估其无线功能是否满足欧盟无线电设备指令。

五．电磁兼容（EMC）正向设计目标：

5.1提升产品可靠性：通过正向设计，可以在产品开发初期就消除潜在的电磁干扰问题，避免产品在实际应用中出现故障、性能下降或不稳定的情况，从而显著提高产品的整体可靠性和用户体验。

5.2降低成本：相较于在产品完成后发现问题再进行修改（即事后补救），在设计初期就考虑EMC可以减少后期因电磁兼容不合格导致的重新设计、调试和认证成本，有效节约时间和资源。

5.3缩短上市时间：正向设计有助于一次性通过电磁兼容测试，加速产品的认证过程，使产品更快地进入市场，抢占先机。

5.4满足法规要求：随着全球对电磁兼容要求的日益严格，确保产品符合各国和地区（如欧盟CE、美国FCC等）的EMC标准是进入市场的前提条件。正向设计有助于顺利通过这些强制性认证。

5.5增强市场竞争力：一个具备良好电磁兼容性能的产品，不仅能避免因干扰问题引起的客户投诉，还能提升品牌形象，增强在国际市场上的竞争力。

5.6保障用户安全与健康：电磁兼容设计有助于防止设备产生的电磁辐射对人体健康造成潜在危害，以及避免因电磁干扰导致的安全事故，如控制系统误动作、通信中断等。

5.7推动技术创新：正向设计鼓励工程师在设计初期探索新的材料、技术和方法，以实现更好的电磁兼容性能，从而推动相关技术的创新发展。

总之，电磁兼容正向设计是确保产品在全球化市场中顺利应用、增强企业竞争力、保障用户安全与健康的重要策略，也是实现可持续发展、促进技术进步的关键实践。

上海雷卯电子科技有限公司（以下简称上海雷卯）作为电磁兼容（EMC）解决方案的行业佼佼者，能帮助您解决EMC问题，并能提供EMC元器件。

雷卯核心团队由经验丰富的电磁兼容专家构成，他们不仅深谙理论知识，还在电子产品设计及EMC问题应对上有丰富实战记录，为正向设计策略奠定了坚实的理论与实践双重基石。上海雷卯积极参与国家电磁兼容标准制定工作，作为全国静电标准化技术委员会及工信部电磁兼容标委会的重要成员，其近期参与起草的《电磁干扰诊断导则》国家标准已获批，预计于2024年6月1日实施，进一步确立了其行业引领地位。

审核编辑 黄宇