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抑制開(kāi)關(guān)電源電磁干擾設(shè)計(jì)要點(diǎn)及方法

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關(guān)鍵詞: 開(kāi)關(guān)電源,電磁干擾,變壓器

      隨著開(kāi)關(guān)電源的小型化,開(kāi)關(guān)就要高頻化,這種高頻化,其基波本身也就構(gòu)成了一個(gè)干擾源,發(fā)出一種更強(qiáng)的傳導(dǎo)干擾波,此外通過(guò)改進(jìn)元器件達(dá)到高頻化的同時(shí),也會(huì)因輻射干擾波而導(dǎo)致一種超標(biāo)準(zhǔn)值的雜散的信號(hào)。這些信號(hào)構(gòu)成了電磁干擾(EMI),被干擾對(duì)象是無(wú)線電通信。開(kāi)關(guān)電源工作在高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài),內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生很高的電流、電壓變化率,導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾。電磁干擾信號(hào)不僅對(duì)電網(wǎng)造成污染,還直接影響到其他用電設(shè)備甚至電源本身的正常工作,而且作為輻射干擾闖入空間,造成電磁污染,制約著人們的生產(chǎn)和生活。

      1 開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的抑制

      形成電磁干擾的三要素是干擾源、傳播途徑和受擾設(shè)備。因而,抑制電磁干擾應(yīng)從這三方面人手。抑制干擾源、消除干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合和輻射、提高受擾設(shè)備的抗擾能力,從而改善開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容性能的目的。

      1.1 采用濾波器抑制電磁干擾

      濾波是抑制電磁干擾的重要方法,它能有效地抑制電網(wǎng)中的電磁干擾進(jìn)入設(shè)備,還可以抑制設(shè)備內(nèi)的電磁干擾進(jìn)入電網(wǎng)。在開(kāi)關(guān)電源輸入和輸出電路中安裝開(kāi)關(guān)電源濾波器,不但可以解決傳導(dǎo)干擾問(wèn)題,同時(shí)也是解決輻射干擾的重要武器。濾波抑制技術(shù)分為無(wú)源濾波和有源濾波2種方式。

      1.1.1 無(wú)源濾波技術(shù)

      無(wú)源濾波電路簡(jiǎn)單,成本低廉,工作性能可靠,是抑制電磁干擾的有效方式。無(wú)源濾波器由電感、電容、電阻元件組成,其直接作用是解決傳導(dǎo)發(fā)射。

      由于原電源電路中濾波電容容量大,整流電路中會(huì)產(chǎn)生脈沖尖峰電流,這個(gè)電流由非常多的高次諧波電流組成,對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生干擾;另外電路中開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通或截止、變壓器的初級(jí)線圈都會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)電流。由于電流變化率很高,對(duì)周?chē)娐窌?huì)產(chǎn)生出不同頻率的感應(yīng)電流,其中包括差模和共模干擾信號(hào),這些干擾信號(hào)可以通過(guò)2根電源線傳導(dǎo)到電網(wǎng)其他線路和干擾其他的電子設(shè)備。圖中差模濾波部分可以減少開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的差模干擾信號(hào),又能大大衰減設(shè)備本身工作時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)傳向電網(wǎng)。又根據(jù)電磁感應(yīng)定律,得E=Ldi/dt,其中:E為L(zhǎng)兩端的電壓降;L為電感量;di/dt為電流變化率。顯然要求電流變化率越小,則要求電感量就越大。

      脈沖電流回路通過(guò)電磁感應(yīng)其他電路與大地或機(jī)殼組成的回路產(chǎn)生的干擾信號(hào)為共模信號(hào);開(kāi)關(guān)電源電路中開(kāi)關(guān)管的集電極與其他電路之間產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng),電路會(huì)產(chǎn)生位移電流,而這個(gè)位移電流也屬于共模干擾信號(hào)。圖1中共模濾波器就是用來(lái)抑制共模干擾,使之受到衰減。
     

    (審核編輯: Doris)

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