【滚筒洗衣机】BLDC电机（IEC 61000-4-3 10V/m抗扰度失败）——电机电缆屏蔽层双端接地
作者：深圳市南柯电子科技有限公司技术工程部
在当今家用电器以智能化、节能化发展为主的背景下，滚筒洗衣机中使用的无刷直流电机（Brushless DC Motor, BLDC）日益普及。BLDC电机以其高效、低噪音及精准控制特性，成为核心驱动部件。在电磁兼容（EMC）测试过程中，部分滚筒洗衣机中的BLDC电机表现出抗扰度不足的问题，尤其是在IEC 61000-4-3标准所规定的电磁场辐射干扰测试中，表现为10V/m场强时抗扰度失败。本文基于深圳市南柯电子科技有限公司多台滚筒洗衣机BLDC电机的摸底测试数据，结合EMC标准解读，并针对电机电缆屏蔽层双端接地方案展开详细分析，旨在为行业相关产品的EMC设计提供参考。
一、产品分析：滚筒洗衣机BLDC电机特性及电缆屏蔽设计滚筒洗衣机中的BLDC电机不同于传统感应电机，核心特点是其内置电控系统直接驱动转子。由于需要频繁且迅速响应的转速控制，BLDC电机配线复杂，导线较长，且包含各类传感器与反馈线路。这就使得电机的电缆成为电磁干扰的主要传导路径之一。
在设计上，厂商通常会为电机电缆配备屏蔽层，目的在于减小外部电磁场对内部信号线的影响，以及防止电机本身产生的电磁干扰向外辐射。屏蔽层的接地方式是影响抗扰度和传导发射的关键环节。一般来说，屏蔽层可单端接地或双端接地，二者各有利弊。
单端接地：通常屏蔽层只在靠近电源一端接地，可减少电流环路，避免地环路干扰产生，但对高频干扰的抑制有限。
双端接地：屏蔽层两端均接地，有利于形成完整且低阻抗的屏蔽屏蔽路径，适合抑制高频干扰，但若接地设计不良可能引发地环路电流，造成新干扰。
本项目中所测滚筒洗衣机电机电缆采用了屏蔽层双端接地方式，这种设计理念初衷是提升整体电机抗外部电磁干扰的能力，符合现代EMC设计趋势，但实测结果却显示在满足IEC 61000-4-3 10V/m场强测试时仍存在失败的情况。
二、EMC检测项目及IEC 61000-4-3标准解读IEC 61000-4-3标准是国际通用的电磁抗扰度测试规范，主要针对设备在射频电磁场环境下的性能表现。测试通过将被测设备暴露在一定强度（本案例为10V/m）均匀电磁场中，并观察设备功能的正常度来判断其抗干扰能力。
检测流程通常包括：
设定测试频段，一般从80 MHz至2.7 GHz，覆盖大部分民用无线电频段。
逐频点调整入射电磁波的电场强度并维持稳定。
实时监测设备运行状态，重点观察是否存在误动作、功能失效或性能衰减。
本次测试中，滚筒洗衣机的BLDC电机在10V/m的10MHz至1GHz频段内出现不正常行为，表现为控制系统误动作或电机停转现象，导致检测判定为抗扰度失败。
导致失败的原因分析重点集中在以下几个方面：
电缆屏蔽效果不佳，未能有效隔绝外部电磁场。
双端接地设计未充分考虑地环路问题，反而形成了干扰回路。
电机内部驱动电路和传感器对高频干扰敏感。
三、产品摸底测试过程及问题定位深圳市南柯电子科技有限公司技术团队对多批次滚筒洗衣机样品做了系统摸底测试，验证了BLDC电机在不同电磁环境下的表现。测试涵盖了电磁辐射、传导干扰及静电放电等全方面评估。
测试发现：
在极端电磁暴露下，未采取任何屏蔽对策的电机电缆易受干扰，导致控制信号紊乱。
单端接地的屏蔽电缆体现在某些频段中控制系统反应迟缓。
虽采用双端接地，但由于未做恰当的接地电阻匹配与地线布置，仍不稳定。
通过示波器和频谱分析仪，技术团队捕获到电缆屏蔽层两端之间存在突变的干扰信号，说明了共模干扰顺利进入系统核心电路，引发电机控制异常。
四、电机电缆屏蔽层双端接地的利弊分析双端接地作为一种提升EMC性能的设计手段，理论上具备有效降低电磁耦合的优势。但实施过程中必须注意以下关键点：
更完整的屏蔽路径，抑制高频干扰更有效 降低传导干扰，改善系统整体EMC表现 提升设备抗外部电磁环境鲁棒性 | 容易形成地环路电流，引入额外干扰 若地阻抗不均匀，干扰可能局部放大 现场安装和接地质量要求高 |
结合本次测试发现，电缆屏蔽层双端接地设计的不足，在于实际接地方案没有搭配合理的电阻匹配和滤波措施，导致地环路干扰明显，反而抵消了屏蔽本应带来的抗扰度提升。
五、整改方案建议及后续策略针对测试中发现的抗扰度失败问题，深圳市南柯电子科技有限公司技术团队提出如下整改建议：
在保证双端接地的基础上，合理设计接地电阻，避免形成闭合地环路。
增加共模扼流圈或滤波器，抑制沿电缆传导的高频干扰。
优化电缆布线，缩短电缆长度，避免平行布线过长导致干扰耦合变强。
在电机驱动控制板上增加EMC保护元件，如共模电感、TVS管等。
对电机电缆屏蔽层材料进行评估，选用更高屏蔽效能的材料。
通过仿真模拟电磁环境，验证整体抗扰度设计改进效果。
在整改完成后，产品经过IEC 61000-4-3标准测试，抗扰度指标显著提升，成功通过10V/m电磁场强测试，且设备控制逻辑未出现异常，显示该方案有效。南柯电子将基于此经验，持续优化EMC设计流程，为客户提供更具竞争力和稳定性的解决方案。
六、展望：EMC挑战下的技术机遇随着家电产品智能化和多功能化不断深入，电子元器件的电磁环境愈发复杂，EMC问题不可避免。BLDC电机作为滚筒洗衣机电控的核心组成部分，其电缆屏蔽层设计尤为关键。通过此次摸底测试和整改验证，深圳市南柯电子科技有限公司深刻认识到设计中屏蔽双端接地的双刃剑效应——既能提升屏蔽效果，也可能引入地环路干扰。
只有深入结合电磁环境特性，灵活采用接地、电缆布线及滤波方案，才能真正实现高质量的EMC解决方案。这一过程延伸出巨大的市场需求和技术服务空间，深圳市南柯电子科技有限公司作为专业检测与技术支持服务商，愿与行业伙伴携手，应对新时代电磁兼容挑战，推动安全、稳定、绿色的智能家电发展。
客户如需解决类似BLDC电机抗扰度的问题，欢迎联系深圳市南柯电子科技有限公司，我们拥有先进的检测设备和专业技术团队，能够提供从产品摸底测试、问题诊断到整改方案设计及验证的全流程服务，助力企业产品稳步通过国际EMC认证，提高市场竞争力。
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主要包括EMC摸底测试，EMC整改，EMC器件选型，EMC设计，线上线下培训等服务。
实验室测试仪器都经过精密调整，每月会与第三方机构进行设备校准。
首次租场可以体验免费测试，现场还有EMC整改团队提供整改建议。