概述：
某Ⅲ類醫療器械產品采用臺達變頻器DELTA VFD1A6MS21ANSAA，作為控制其內部電機按照技術參數進行無極調速控制，以滿足其器械的技術參數的功能。但是，當此醫療器械的變頻器啟動的時候，將出現嚴重的電磁干擾，會導致輻射不合格，不滿足醫療器械通標 YY 9706.1-2021（等同IEC 60601-1-2）的輻射限值。特此尋求外部第三方進行EMC整改，找到曾工進行特別加急處理。

樣品內部照片：

某器械產品的內部臺達變頻器實物圖片

輻射不合格測試數據如下：

一、問題簡述

產品背景：使用臺達 VFD1A6MS21ANSAA 變頻器控制電機無極調速。

現象：變頻器啟動后，在30?MHz ~ 200?MHz區間，輻射超標明顯。

限值依據：醫療器械通用標準 YY 9706.1-2021，10m法 Class A等級，限于醫院使用。如果賣去診所、家用則還要降低10dB限值，將更加嚴酷。

頻段分析：從圖中的數據，超標頻段集中在35MHz~160MHz之間，76.36 MHz附近輻射尤其嚴重（>55?dBμV/m），而限值線在40?dBμV/m左右。

二、不合格原因與電磁原理分析
?1. 變頻器工作特性是EMC噪聲源

VFD（變頻器）采用 PWM（脈寬調制）技術，其 開關頻率（幾kHz~幾十kHz）及高次諧波 廣泛擴展到幾十MHz以上；

特別是 IGBT/MOSFET 開關管產生的尖峰電壓和電流，造成高速共模電流沿電機線、電源線、電纜屏蔽層傳播形成天線效應，強烈輻射出去，導致輻射異常升高。

?2. 共模電流形成強天線效應

另外，變頻器的驅動電纜到電機線纜比較長，且沒有良好屏蔽和接地，這樣會在幾十MHz區間形成 共模電流回路，輻射特別強；

電機、電纜接地差或浮空時，反射效應嚴重，加重共模干擾；

電機本體未屏蔽或接地不好，同樣會造成直接輻射。

?3. 濾波器缺失或失效

醫療設備多數體積緊湊，若未正確配置 EMI 濾波器（例如，線纜跨越濾波器、線纜前后級耦合）或濾波器選型不當，不能有效抑制共模/差模騷擾；

輻射高頻段共模騷擾，傳統濾波器對其抑制作用較弱，必須考慮加裝高頻鎳鋅鐵氧體和X/Y電容等。

三、整改方案
? 1. 輸入端加裝專業級EMI濾波器（帶共模抑制）

使用含有共模電感 + 差模電感 + X/Y 電容的濾波模塊；

臺達原裝電源輸入端 EMI 濾波器不足，額外使用如 Schaffner、TDK、Cosel 等專業濾波器；

濾波器靠近變頻器，另外可靠接地、且低阻。

? 2. 變頻器與電機間加裝輸出EMC濾波器（特別重要）

加裝變頻器輸出濾波器（output sine filter 或 dv/dt filter），抑制IGBT開關所帶的高頻dv/dt干擾；

變頻器輸出端加共模扼流圈（common-mode choke） + 高頻磁環包繞電機線；

高頻鐵氧體推薦使用 鎳鋅材質（NiZn），帶寬較高（30–300MHz），多匝繞制以增強效果。

? 3. 加強屏蔽與接地

電機線采用屏蔽電纜，并在變頻器端和電機端 360°環形壓接屏蔽層（不能只是點接）；

電機金屬殼體、變頻器金屬外殼均與接地系統可靠連接；

電機與控制長線纜靠近參考地平面，勿懸空或靠近外殼邊緣傳播。

? 4. 降低開關頻率，優化PWM參數（軟件層）

適當降低PWM開關頻率（如從16kHz改為8kHz滿足性能前提）；

優化其PWM斜率，減緩電壓上升/下降沿，減輕高頻諧波量；

調整dv/dt控制技術。

? 5. 屏蔽外殼/罩、機殼屏蔽涂層（結構層）

對電機、變頻器、電源模塊加金屬屏蔽盒或屏蔽罩；

機箱內層貼導電屏蔽材料（如導電布、鎳銅箔、屏蔽涂料）；

信號線穿金屬管走線或包繞高頻磁環。

四、添加整改方案后測試數據

臺達變頻器DELTA VFD1A6MS21ANSAA輻射合格測試數據