【滾筒洗衣機】BLDC電機（IEC V/m抗擾度失?。姍C電纜屏蔽層雙端接地

作者：深圳市南柯電子科技有限公司技術(shù)工程部

在當今家用電器以智能化、節(jié)能化發(fā)展為主的背景下，滾筒洗衣機中使用的無刷直流電機（Brushless DC Motor, BLDC）日益普及。BLDC電機以其高效、低噪音及精準控制特性，成為核心驅(qū)動部件。在電磁兼容（EMC）測試過程中，部分滾筒洗衣機中的BLDC電機表現(xiàn)出抗擾度不足的問題，尤其是在IEC 標準所規(guī)定的電磁場輻射干擾測試中，表現(xiàn)為10V/m場強時抗擾度失敗。本文基于深圳市南柯電子科技有限公司多臺滾筒洗衣機BLDC電機的摸底測試數(shù)據(jù)，結(jié)合EMC標準解讀，并針對電機電纜屏蔽層雙端接地方案展開詳細分析，旨在為行業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的EMC設計提供參考。

一、產(chǎn)品分析：滾筒洗衣機BLDC電機特性及電纜屏蔽設計

滾筒洗衣機中的BLDC電機不同于傳統(tǒng)感應電機，核心特點是其內(nèi)置電控系統(tǒng)直接驅(qū)動轉(zhuǎn)子。由于需要頻繁且迅速響應的轉(zhuǎn)速控制，BLDC電機配線復雜，導線較長，且包含各類傳感器與反饋線路。這就使得電機的電纜成為電磁干擾的主要傳導路徑之一。

在設計上，廠商通常會為電機電纜配備屏蔽層，目的在于減小外部電磁場對內(nèi)部信號線的影響，以及防止電機本身產(chǎn)生的電磁干擾向外輻射。屏蔽層的接地方式是影響抗擾度和傳導發(fā)射的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一般來說，屏蔽層可單端接地或雙端接地，二者各有利弊。

單端接地：通常屏蔽層只在靠近電源一端接地，可減少電流環(huán)路，避免地環(huán)路干擾產(chǎn)生，但對高頻干擾的抑制有限。

雙端接地：屏蔽層兩端均接地，有利于形成完整且低阻抗的屏蔽屏蔽路徑，適合抑制高頻干擾，但若接地設計不良可能引發(fā)地環(huán)路電流，造成新干擾。

本項目中所測滾筒洗衣機電機電纜采用了屏蔽層雙端接地方式，這種設計理念初衷是提升整體電機抗外部電磁干擾的能力，符合現(xiàn)代EMC設計趨勢，但實測結(jié)果卻顯示在滿足IEC V/m場強測試時仍存在失敗的情況。

二、EMC檢測項目及IEC 標準解讀

IEC 標準是國際通用的電磁抗擾度測試規(guī)范，主要針對設備在射頻電磁場環(huán)境下的性能表現(xiàn)。測試通過將被測設備暴露在一定強度（本案例為10V/m）均勻電磁場中，并觀察設備功能的正常度來判斷其抗干擾能力。

檢測流程通常包括：

設定測試頻段，一般從80 MHz至2.7 GHz，覆蓋大部分民用無線電頻段。

逐頻點調(diào)整入射電磁波的電場強度并維持穩(wěn)定。

實時監(jiān)測設備運行狀態(tài)，重點觀察是否存在誤動作、功能失效或性能衰減。

本次測試中，滾筒洗衣機的BLDC電機在10V/m的10MHz至1GHz頻段內(nèi)出現(xiàn)不正常行為，表現(xiàn)為控制系統(tǒng)誤動作或電機停轉(zhuǎn)現(xiàn)象，導致檢測判定為抗擾度失敗。

導致失敗的原因分析重點集中在以下幾個方面：

電纜屏蔽效果不佳，未能有效隔絕外部電磁場。

雙端接地設計未充分考慮地環(huán)路問題，反而形成了干擾回路。

電機內(nèi)部驅(qū)動電路和傳感器對高頻干擾敏感。

三、產(chǎn)品摸底測試過程及問題定位

深圳市南柯電子科技有限公司技術(shù)團隊對多批次滾筒洗衣機樣品做了系統(tǒng)摸底測試，驗證了BLDC電機在不同電磁環(huán)境下的表現(xiàn)。測試涵蓋了電磁輻射、傳導干擾及靜電放電等全方面評估。

測試發(fā)現(xiàn)：

在極端電磁暴露下，未采取任何屏蔽對策的電機電纜易受干擾，導致控制信號紊亂。

單端接地的屏蔽電纜體現(xiàn)在某些頻段中控制系統(tǒng)反應遲緩。

雖采用雙端接地，但由于未做恰當?shù)慕拥仉娮杵ヅ渑c地線布置，仍不穩(wěn)定。

通過示波器和頻譜分析儀，技術(shù)團隊捕獲到電纜屏蔽層兩端之間存在突變的干擾信號，說明了共模干擾順利進入系統(tǒng)核心電路，引發(fā)電機控制異常。

四、電機電纜屏蔽層雙端接地的利弊分析

雙端接地作為一種提升EMC性能的設計手段，理論上具備有效降低電磁耦合的優(yōu)勢。但實施過程中必須注意以下關(guān)鍵點：

優(yōu)點缺點

更完整的屏蔽路徑，抑制高頻干擾更有效 降低傳導干擾，改善系統(tǒng)整體EMC表現(xiàn) 提升設備抗外部電磁環(huán)境魯棒性	容易形成地環(huán)路電流，引入額外干擾 若地阻抗不均勻，干擾可能局部放大 現(xiàn)場安裝和接地質(zhì)量要求高

結(jié)合本次測試發(fā)現(xiàn)，電纜屏蔽層雙端接地設計的不足，在于實際接地方案沒有搭配合理的電阻匹配和濾波措施，導致地環(huán)路干擾明顯，反而抵消了屏蔽本應帶來的抗擾度提升。

五、整改方案建議及后續(xù)策略

針對測試中發(fā)現(xiàn)的抗擾度失敗問題，深圳市南柯電子科技有限公司技術(shù)團隊提出如下整改建議：

在保證雙端接地的基礎(chǔ)上，合理設計接地電阻，避免形成閉合地環(huán)路。

增加共模扼流圈或濾波器，抑制沿電纜傳導的高頻干擾。

優(yōu)化電纜布線，縮短電纜長度，避免平行布線過長導致干擾耦合變強。

在電機驅(qū)動控制板上增加EMC保護元件，如共模電感、TVS管等。

對電機電纜屏蔽層材料進行評估，選用更高屏蔽效能的材料。

通過仿真模擬電磁環(huán)境，驗證整體抗擾度設計改進效果。

在整改完成后，產(chǎn)品經(jīng)過IEC 標準測試，抗擾度指標顯著提升，成功通過10V/m電磁場強測試，且設備控制邏輯未出現(xiàn)異常，顯示該方案有效。南柯電子將基于此經(jīng)驗，持續(xù)優(yōu)化EMC設計流程，為客戶提供更具競爭力和穩(wěn)定性的解決方案。

六、展望：EMC挑戰(zhàn)下的技術(shù)機遇

隨著家電產(chǎn)品智能化和多功能化不斷深入，電子元器件的電磁環(huán)境愈發(fā)復雜，EMC問題不可避免。BLDC電機作為滾筒洗衣機電控的核心組成部分，其電纜屏蔽層設計尤為關(guān)鍵。通過此次摸底測試和整改驗證，深圳市南柯電子科技有限公司深刻認識到設計中屏蔽雙端接地的雙刃劍效應——既能提升屏蔽效果，也可能引入地環(huán)路干擾。

只有深入結(jié)合電磁環(huán)境特性，靈活采用接地、電纜布線及濾波方案，才能真正實現(xiàn)高質(zhì)量的EMC解決方案。這一過程延伸出巨大的市場需求和技術(shù)服務空間，深圳市南柯電子科技有限公司作為專業(yè)檢測與技術(shù)支持服務商，愿與行業(yè)伙伴攜手，應對新時代電磁兼容挑戰(zhàn)，推動安全、穩(wěn)定、綠色的智能家電發(fā)展。

客戶如需解決類似BLDC電機抗擾度的問題，歡迎聯(lián)系深圳市南柯電子科技有限公司，我們擁有先進的檢測設備和專業(yè)技術(shù)團隊，能夠提供從產(chǎn)品摸底測試、問題診斷到整改方案設計及驗證的全流程服務，助力企業(yè)產(chǎn)品穩(wěn)步通過國際EMC認證，提高市場競爭力。

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