可控硅控制加热器功率，EMC传导不合格测试曲线

可控硅控制功率传导不合格测试曲线

曲线的对应分析

曲线特征	根因	对应整改
150k–1MHz 全面超	di/dt 过大	差模电感
0.3–1MHz 尖峰	dv/dt 过快	RC Snubber
5–20MHz 鼓包	共模耦合	EMI 滤波 + 接地
峰值/平均都超	连续干扰	三者必须同时做

根据经验，99% 情况如下：

❌ 可控硅前面 没有专用 EMI 滤波器
❌ 即使有滤波：

• 电感值太小
• 没有 RC Snubber
• Y 电容没法用或太小
  

❌ 可控硅 dv/dt 抑制不足

❌ 加热器线缆较长（等效天线）

这个可控硅传导不合格，根因 100% 是：
可控硅相位切割产生的强差模 + 共模宽带骚扰，
现有输入端抑制措施严重不足。

不合格原因一：为什么可控硅会在传导上“超这么多”
原因一：相位切割 = 人为制造“电流冲击”

可控硅的工作方式本质是：

• 每个工频半周
• 在 α 导通角突然导通
• 电流从 0 → 峰值 几微秒内完成
  

极大的 di/dt（电流变化率）

不合格原因二：加热器是“近似纯阻性负载”，反而更糟

很多人以为：

“加热器是电阻，应该很干净”

这是 EMC 里一个非常大的误区。

实际情况是：

• 没有电感缓冲
• 电流上升极快
• 电网阻抗 + 线缆阻抗 → 转化成 共模 + 差模噪声
  

纯阻性负载 = di/dt 最大

不合格原因三：可控硅 dv/dt 极高，疯狂往电源线“灌共模噪声”

当可控硅在某个相位点触发时：

器件两端电压瞬间塌陷
dv/dt 非常大
通过：

• 可控硅结电容
• 散热片
• PCB 分布电容
• 外壳
  
  

大量共模噪声被注入 L/N → 地

这就解释了：

• 5～20 MHz 的“鼓包”
• 以及图中明显的共模主导形态
  
  

不合格原因四：控制角变化 → 噪声“随功率变化而变”

如果你在测试时：

• 扫描了多个功率档位
• 或功率是闭环调节的
  
  

那么：

• 每个导通角 = 不同频谱结构
• 测试时刚好“撞上最差点”
  

EMC 测试 一定会抓到最脏的那一刻，只要认真测试，或者随机遇到

为什么“比开关电源还难过”？（有共鸣吗？）

项目	开关电源	可控硅
开关频率	固定	随相位变化
波形	可预测	极不规则
EMI 频谱	集中	宽带连续
滤波难度	中等	很高
EMC 工程师最怕	❌	✅

👉 很多实验室私下都说：
“EN55014 里最难过的，不是 开关电源，而是可控硅。”

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整改思路、整改方向，整改具体措施：

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🔥 整改核心（几乎必做）

• 可控硅 RC Snubber（并在可控硅两端）
• 可控硅前串联差模电感（不是磁珠）
  

👉 这是抑制 di/dt、dv/dt 的根本

专用 55014 用 EMI 滤波器

• L–N 差模
• L/N–PE 共模
  

滤波器必须 靠近电源入口

调整触发方式

• 零点控制（ZC） vs 相位控制
  

或改为：

• 周期调功（Burst Control）
  
  

可控硅两端 RC Snubber（第一优先级）

作用

• 降低 dv/dt
• 压制 150 kHz～5 MHz 的宽带尖峰
• 对图中 0.3–1 MHz 超标最有效
  
  

推荐参数（220 VAC 通用）

元件	推荐值	备注
R	47 Ω ～ 100 Ω	≥1 W，非绕线
C	0.047 µF ～ 0.1 µF	X2 安规电容
连接	并在可控硅 MT1–MT2	走线越短越好

👉 经验结论：

• 0.1 µF + 47 Ω → 抑制更猛
• 0.047 µF + 100 Ω → 发热更低
  

常用首选：
👉 0.1µF (X2) + 47Ω

参数差异会“抑制猛 / 发热低”

参数	抑制能力	发热
0.1 µF + 47 Ω	⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐
0.047 µF + 100 Ω	⭐⭐⭐⭐	⭐

工程经验：

• 电容越大 → dv/dt 抑制越强
• 电阻越小 → 能量吸收越狠，但更热
  
  

220V 加热器首推：

• 功率大、EMI 很猛 → 0.1 µF + 47 Ω
• 功率小、留余量 → 0.047 µF + 100 Ω
  
  

可控硅前串联差模电感（不是磁珠）

很多人漏掉，但极其关键的一步。

🔧 作用

• 限制导通瞬间 di/dt
• 把“电流断崖”拉成“斜坡”
• 对 150 kHz～1 MHz 特别有效
  

推荐参数（220V 加热器）

参数	推荐范围
电感值	100 µH ～ 470 µH
额定电流	≥ 加热器 RMS 电流 ×1.5
类型	铁硅铝 / 铁粉芯
位置	可控硅前，L/N 串联

注意：

• 不要用磁珠（会饱和）
• 不要放 EMI 滤波器后面（效果打折）
  
  

电源入口 EMI 滤波器

• 差模：可控硅电流谐波
• 共模：dv/dt 经寄生电容耦合的噪声
  

推荐器件级别：

• 共模电感：2×(5–10 mH)
• X2 电容：0.1 µF ～ 0.47 µF
• Y 电容：2.2 nF ～ 4.7 nF
  

外壳接地不好 = Y 电容效果直接腰斩

为什么“只加滤波器”通常过不了？

这是一个非常重要的工程认知点：

• EMI 滤波器 ≠ 噪声消除器
• 它只能“挡”，不能“治”
  

如果：

• 可控硅 dv/dt 没压
• di/dt 没限制
  
  

整改顺序是：

可控硅本体 → 差共模/路径限制 → 再到 EMI 滤波

改控制方式（如果允许）

• 相位控制 → 整周期控制（Burst / ZC）
• EMC 改善幅度：10–20 dB（非常明显）
  
  

项目	任意角度导通	0° 过零导通
电压瞬间值	高	≈ 0
dv/dt	极大	极小
di/dt	极大	极小
高频谐波	很多	极少
EMI	❌ 高	✅ 低

整周期（Burst / Zero-Cross）控制，是通过仅在交流电压过零点（α = 0°）触发导通，并以整周期通断方式调节输出功率，从而避免相位控制中因非零相位导通带来的高 dv/dt 与 di/dt，显著降低 EMI。

功率调节靠“周期数量”，不是靠“角度大小”