【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、節能化發(fā)展為主的背景下，滾筒洗衣機中使用的無(wú)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，成為核心驅動(dòng)部件。在電磁兼容（EMC）測試過(guò)程中，部分滾筒洗衣機中的BLDC電機表現出抗擾度不足的問(wèn)題，尤其是在IEC 標準所規定的電磁場(chǎng)輻射干擾測試中，表現為10V/m場(chǎng)強時(shí)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電機的摸底測試數據，結合EMC標準解讀，并針對電機電纜屏蔽層雙端接地方案展開(kāi)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電機不同于傳統感應電機，核心特點(diǎn)是其內置電控系統直接驅動(dòng)轉子。由于需要頻繁且迅速響應的轉速控制，BLDC電機配線(xiàn)復雜，導線(xiàn)較長(cháng)，且包含各類(lèi)傳感器與反饋線(xiàn)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(chǎng)商通常會(huì )為電機電纜配備屏蔽層，目的在于減小外部電磁場(chǎng)對內部信號線(xiàn)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。一般來(lái)說(shuō)，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，符合現代EMC設計趨勢，但實(shí)測結果卻顯示在滿(mǎn)足IEC V/m場(chǎng)強測試時(shí)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范，主要針對設備在射頻電磁場(chǎng)環(huán)境下的性能表現。測試通過(guò)將被測設備暴露在一定強度（本案例為10V/m）均勻電磁場(chǎng)中，并觀(guān)察設備功能的正常度來(lái)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(wú)線(xiàn)電頻段。

逐頻點(diǎn)調整入射電磁波的電場(chǎng)強度并維持穩定。

實(shí)時(shí)監測設備運行狀態(tài)，重點(diǎn)觀(guān)察是否存在誤動(dòng)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頻段內出現不正常行為，表現為控制系統誤動(dòng)作或電機停轉現象，導致檢測判定為抗擾度失敗。

導致失敗的原因分析重點(diǎn)集中在以下幾個(gè)方面：

電纜屏蔽效果不佳，未能有效隔絕外部電磁場(chǎng)。

雙端接地設計未充分考慮地環(huán)路問(wèn)題，反而形成了干擾回路。

電機內部驅動(dòng)電路和傳感器對高頻干擾敏感。

三、產(chǎn)品摸底測試過(guò)程及問(wèn)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摸底測試，驗證了BLDC電機在不同電磁環(huán)境下的表現。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：

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在某些頻段中控制系統反應遲緩。

雖采用雙端接地，但由于未做恰當的接地電阻匹配與地線(xiàn)布置，仍不穩定。

通過(guò)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(shuō)明了共模干擾順利進(jìn)入系統核心電路，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(shí)施過(guò)程中必須注意以下關(guān)鍵點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

更完整的屏蔽路徑，抑制高頻干擾更有效 降低傳導干擾，改善系統整體EMC表現 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 現場(chǎng)安裝和接地質(zhì)量要求高

結合本次測試發(fā)現，電纜屏蔽層雙端接地設計的不足，在于實(shí)際接地方案沒(méi)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(lái)的抗擾度提升。

五、整改方案建議及后續策略

針對測試中發(fā)現的抗擾度失敗問(wèn)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(xiàn)，縮短電纜長(cháng)度，避免平行布線(xiàn)過(guò)長(cháng)導致干擾耦合變強。

在電機驅動(dòng)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(jìn)行評估，選用更高屏蔽效能的材料。

通過(guò)仿真模擬電磁環(huán)境，驗證整體抗擾度設計改進(jìn)效果。

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

六、展望：EMC挑戰下的技術(shù)機遇

隨著(zhù)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(wèn)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(guò)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。

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

客戶(hù)如需解決類(lèi)似BLDC電機抗擾度的問(wèn)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(jìn)的檢測設備和專(zhuān)業(yè)技術(shù)團隊，能夠提供從產(chǎn)品摸底測試、問(wèn)題診斷到整改方案設計及驗證的全流程服務(wù)，助力企業(yè)產(chǎn)品穩步通過(guò)國際EMC認證，提高市場(chǎng)競爭力。

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