电磁兼容谐波电流发射测试与应用 扈罗全 9787568015363 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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扈罗全 著

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出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787568015363

商品编码：29390499754

包装：平装

出版时间：2016-01-01

基本信息

书名：电磁兼容谐波电流发射测试与应用

定价：36.00元

作者：扈罗全

出版社：华中科技大学出版社

出版日期：2016-01-01

ISBN：9787568015363

字数：

页码：112

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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谐波电流发射测试及其标准化修订工作发展变化非常迅速，本书结合工程应用实践经验，分析了谐波电流发射测试涉及的电磁兼容检测规约及其影响，谐波电流测试基本试验条件及要求，谐波电流限值的起源与应用等方面的内容，对电压变化、电压波动、谐波电流检测中的数据测量、不确定度评估，以及谐波电流测定能力验证等重要内容，进行了提炼和总结。本书可作为电力电类专业高年级本科生、研究生教材，也可作为高校教师、从事中国强制性产品认证的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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扈罗全，男，1972年生，江苏宜兴人，博士，高级工程师，硕士研究生导师。1996年在四川大学获得学士学位，2004年在同济大学获得硕士学位，2007年在南京邮电大学获得博士学位。中国电子学会会员，全国电磁兼容标准化技术委员会低频现象分技术委员会委员。从事工程电介质材料，无线通信，电子电气类产品电磁兼容检测与研究，研究领域有：无线通信，电磁兼容，复杂电磁环境监控，测试计量技术等。

文摘

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序言

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电磁兼容性：现代电子设备设计的基石 在当今高度互联的数字时代，电子设备的普及和功能的复杂性达到了前所未有的水平。从智能手机、家用电器到工业自动化系统、通信基站乃至于航空航天领域的精密仪器，几乎所有现代科技产品都离不开电子器件的支撑。然而，随着电子设备数量的激增和工作频率的不断提高，一个不容忽视的问题日益凸显——电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility, EMC）。 电磁兼容性，顾名思义，是指设备或系统在其电磁环境中能够正常工作，同时不对该环境中的任何其他设备产生过量干扰的能力。这是一个涉及物理学、电子工程、通信工程、材料科学等多个学科的综合性领域。当一台设备运行时，它会产生电磁波，这些电磁波有可能干扰到附近的其他设备，导致其功能异常、性能下降甚至完全失效。反之，环境中的其他电磁源也可能对设备本身造成干扰。因此，确保电子设备具有良好的电磁兼容性，不仅是保证产品性能稳定可靠的关键，更是构建有序、高效电磁环境的必要条件。 电磁干扰的根源：谐波电流 在探讨电磁兼容性时，我们必须深入理解电磁干扰（Electromagnetic Interference, EMI）的来源。尽管电磁干扰的产生机制多种多样，但其中一种普遍且具有挑战性的现象便是谐波电流。 理想情况下，交流电源提供的电压和电流应该是纯净的正弦波。然而，现代电子设备中大量使用非线性元件，如二极管、晶闸管、开关电源中的功率开关器件等。当电流流过这些非线性元件时，会导致电流波形发生畸变，不再是简单的正弦波。根据傅里叶分析理论，任何周期性的非正弦波都可以分解为一个基波（与电源频率相同）和一系列频率是基波频率整数倍的谐波分量。这些谐波分量，特别是高次谐波，具有较高的频率和较强的辐射能力，它们通过传导或辐射的方式传播，极易引发电磁干扰。 例如，在家用电器中，开关电源广泛应用于电视机、电脑、充电器等设备，其内部的开关器件在高速切换时会产生大量的谐波电流。这些谐波电流不仅会注入电网，污染电网的电压质量，还可能通过设备自身的布线、外壳以及与其他设备之间的耦合，向外辐射电磁能量，干扰附近的无线电通信、广播信号，甚至影响精密仪器的正常工作。在工业领域，大功率电力电子设备，如变频器、整流器、电弧炉等，其产生的谐波电流更是尤为严重，可能导致电网电压波动、设备过热、绝缘损坏，甚至引发电网事故。 谐波电流的危害与影响 谐波电流的危害并非仅限于产生电磁干扰，它还会带来一系列严重的连锁反应： 1. 电能损耗增加： 谐波电流的存在会增加线路的有效功率损耗。由于谐波电流的频率更高，它们在导线中的集肤效应和邻近效应更为显著，导致电阻增加，从而产生更多的焦耳热，浪费宝贵的电能。 2. 设备过热与寿命缩短： 谐波电流会使变压器、电动机、电容器等电气设备的铁芯和绕组产生额外的发热，导致温度升高。长期过热会加速绝缘老化，降低设备的可靠性和使用寿命，甚至引发火灾。 3. 电能质量下降： 谐波电流注入电网，会导致电网电压波形畸变，即电压失真。这会影响到电网上所有连接设备的正常运行，特别是对对电能质量要求较高的敏感设备，如医疗设备、精密仪器、通信设备等，可能导致其误动作、性能下降或损坏。 4. 保护设备误动作： 谐波电流可能干扰继电器、断路器等保护装置的正常工作，导致其误判或拒动，无法及时切断故障，造成更大的损失。 5. 通信系统干扰： 谐波电流产生的电磁辐射可能进入通信线路，引起通信信号的噪声增加、误码率升高，影响通信质量，甚至导致通信中断。 6. 计量不准： 许多电能表的设计基于正弦波电流，谐波电流的存在会使其计量结果出现偏差，导致电费计算不准确。 应对之道：电磁兼容性设计与谐波电流控制 鉴于谐波电流的广泛存在及其造成的严重后果，对谐波电流进行有效控制和管理，是实现电磁兼容性目标的关键环节。这需要从源头设计到实际应用的全过程进行考虑。 在产品设计阶段，工程师需要采用先进的电路拓扑结构和滤波技术，从根本上降低谐波电流的产生。例如，采用多相整流、有源功率因数校正（APFC）技术，可以在很大程度上改善输入电流波形，减少谐波含量。选择低损耗、低谐波产生的元器件，优化PCB（印刷电路板）的布局和走线，减少电磁耦合和辐射，也是至关重要的设计考量。 在产品制造和应用过程中，严格的测试和验证必不可少。电磁兼容性测试，特别是针对谐波电流发射的测试，是评估产品是否符合相关标准、是否会对电磁环境造成不可接受干扰的重要手段。通过在实验室模拟实际工作环境，使用专业的测试设备，测量设备在不同工作条件下产生的谐波电流的大小和频谱特性，可以及时发现潜在问题，并进行整改。 谐波电流发射测试：量化与规范 谐波电流发射测试是一种用于衡量电子设备向电网或其他电路注入谐波电流的量的测量方法。该测试通常需要将待测设备（EUT, Equipment Under Test）连接到一个模拟的电网环境，并使用专门的谐波分析仪来监测其输入电流。测试过程会模拟设备在正常工作、最大负载等各种工况下，记录其产生的谐波电流。 国际和各国的标准组织，如国际电工委员会（IEC）、美国电气制造商协会（NEMA）、中国国家标准化管理委员会（SAC）等，都制定了关于谐波电流发射的限制标准。这些标准为不同类型和功率等级的设备设定了允许的谐波电流限值，以保护电网和电网上的其他设备。例如，IEC 61000-3-2 标准就详细规定了不同类别产品的谐波电流限值，包括家用电器、照明设备、IT设备等。 通过进行谐波电流发射测试，制造商可以： 验证产品设计： 确保产品设计满足相关的电磁兼容性标准，避免因谐波超标而被市场拒绝。 评估产品性能： 了解产品在实际使用中对电网可能造成的谐波污染程度。 指导产品改进： 为产品设计和制造团队提供量化的数据，指导他们进行有针对性的改进，以降低谐波排放。 确保合规性： 满足市场准入要求，使产品能够顺利地在全球范围内销售。 谐波电流控制技术的进步 随着对电磁兼容性要求的不断提高，一系列先进的谐波电流控制技术应运而生并日益成熟： 无源滤波器： 通过电感、电容等无源元件组成的滤波器，可以滤除特定频率的谐波电流，降低其注入电网的水平。 有源功率因数校正（APFC）： APFC电路能够实时监测输入电压和电流，通过控制PWM（脉冲宽度调制）信号，使输入电流的波形逼近正弦波，从而显著减小谐波含量，提高功率因数。 多脉冲整流： 通过增加整流器的相数（如六相、十二相整流），可以使产生的谐波频率更高，次数更低，且幅值减小，更容易被滤波器滤除。 谐波注入和抵消技术： 更先进的技术可以通过监测产生的谐波，并主动注入反相的谐波电流来抵消它们，实现近乎零的谐波排放。 结论 在电子技术飞速发展的今天，电磁兼容性已不再是一个可有可无的附加要求，而是电子产品设计和应用中不可或缺的核心组成部分。谐波电流作为导致电磁干扰的重要因素之一，其控制和管理的重要性不言而喻。深入理解谐波电流的产生机制、危害，掌握有效的谐波电流发射测试方法，并积极应用先进的谐波抑制技术，是确保现代电子设备可靠运行、维护良好电磁环境、推动科技可持续发展的必然选择。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计实在是太吸引人了，那种深邃的蓝色调配上简洁的白色字体，一下子就抓住了我的眼球。我一个非专业人士，平时对技术类的书籍多少有点畏惧，但这本书的排版和章节结构看起来非常清晰有条理，让人感到非常友好。我本来只是想找一本入门级的读物，了解一下电磁兼容性到底是个什么概念，没想到这本书的结构设计得这么科学。光是看目录，就能感受到作者在内容组织上的用心良苦。那种对细节的把控，让人忍不住想翻开第一页，看看里面究竟蕴含着怎样的宝藏知识。而且，我注意到书脊上印着作者的名字，感觉这种学术著作能被出版，想必内容一定经过了严格的审校，质量是有保障的。这本书的装帧质量也很棒，拿在手里沉甸甸的，纸张的质感也非常好，阅读体验应该会非常舒适，绝对是那种可以珍藏的专业书籍。

评分☆☆☆☆☆

我买技术书，很大程度上是为了解决我工作中遇到的具体问题，而不是为了纯粹的学术研究。所以，这本书的“实用性”是我最看重的指标。我希望它能非常详尽地介绍目前主流的测试标准，比如 CISPR 或相关的国家标准（GB/T），并对其中容易产生歧义或理解偏差的条款进行逐一剖析和解释。例如，在进行谐波电流测试时，探头和接收机的选择标准、测试地面的要求、以及数据记录和报告撰写的规范性要求。如果这本书能提供一套完整的测试报告模板，并对报告中关键数据的填写和分析进行指导，那么它将成为我实验室的“标准操作手册”。一本真正优秀的工程参考书，应该能让初级工程师快速上手，让资深工程师也能从中找到印证和提升自己实践经验的角度。

评分☆☆☆☆☆

我最近正好在着手一个关于新能源汽车电力电子系统的项目，对其中产生的各种电磁干扰问题非常头疼。市面上关于EMI/EMC的书籍汗牛充栋，但大多过于理论化，或者侧重于某一个非常细分的领域，很难找到一本能够系统梳理从基础原理到实际测试流程的综合性读物。我翻阅了这本书的介绍，它似乎恰好填补了这一空白。我特别关注那些关于“谐波电流发射测试”的部分，这正是我当前项目中最棘手的部分。我希望它能提供一套清晰的、可操作的测试流程和标准解读，而不是空泛的理论阐述。如果这本书能结合一些真实的案例分析或者测试报告的解读，那就更完美了。毕竟，理论知识结合实际应用，才能真正解决工程上的难题。我期待它能提供一些解决实际测试中遇到的突发问题的思路和方法，这比死记硬背标准条文要实用得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者扈罗全，听名字就觉得是一位在行业内深耕多年的专家。我个人对那些真正有实战经验的学者撰写的书籍抱有极高的信任度。我希望这本书不仅仅是教科书式的知识堆砌，而是带有作者个人经验和教训的“心血之作”。我尤其期待在“应用”这一块能看到一些“不为人知”的技巧或“坑点”的揭示。比如，在特定测试环境下（比如环境温度变化、供电波动等）谐波电流的表现是否会异常？测试设备校准的常见误区有哪些？这些只有在实际操作中摸爬滚打多年的人才能总结出来的宝贵经验，往往才是最值钱的。如果能提供一些图示或流程图来辅助理解复杂的测试场景，那就再好不过了，毕竟复杂的测试流程用文字描述起来往往晦涩难懂。

评分☆☆☆☆☆

作为一个资深工程师，我深知 EMC 测试的复杂性和高成本。很多时候，设计阶段的优化比测试阶段的整改要经济得多。因此，我更看重一本技术书籍是否能提供“前瞻性”的指导。这本书的标题虽然聚焦于“测试与应用”，但我更希望它能在设计阶段就给出如何规避高谐波电流产生的有效设计策略。例如，在开关电源拓扑选择、滤波电路设计以及布局布线等方面的深度见解。如果它能将最新的国际或国家标准的变化融入其中，并提供相应的仿真验证方法，那么它的价值就不仅仅停留在教会我们如何“通过”测试，而是教会我们如何“设计出”符合标准的、可靠的产品。这种从源头把控质量的理念，才是现代电子产品开发的核心竞争力所在。