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關於開關電源产生幹擾的一些原因以及減少幹擾的一些方法
作者:wispower 發布時間: 2021-03-08 閱讀: 0

       隨着社會的快速擴展,我們的開關電源也在快速擴展,那麼你知道開關電源产生幹擾的詳細資料解析嗎?

       一、開關電源产生幹擾的原因

       開關電源首先將工頻AC整流為DC,然後將其逆變為高頻,最後通過整流濾波電路輸出獲得穩定的DC電壓,因此它含有很多諧波幹擾。同時,由變壓器的漏感和輸出二極管的反向恢復電流引起的尖峰會形成潛在的電磁幹擾。開關電源中的幹擾源主要集中在電壓和電流變化較大的組件上,並且主要顯示在開關管,二極管和高頻變壓器上。

       隨着電力電子技藝的擴展,開關電源模塊由於其相對較小的尺寸,較高的效率和可靠的操作已開始取代傳統的整流器電源,並已廣泛應用於社會的各個範圍。但是,由於開關電源的高工作頻率,內部存在快速的電流和電壓變化,即dv / dt和di / dt,這將導致開關電源模塊产生強烈的諧波幹擾和尖峰幹擾,並且通過傳導,輻射和串擾,這種耦合路徑會影響其自身電路和其他電子系統的正常運行,當然,也會受到其他電子設備的電磁幹擾的影響。這是討論的電磁兼容性問題,也是與開關電源的電磁兼容性有關的電磁幹擾EMD和電磁敏感性EMS策劃問題。

       開關電源中有輸入濾波電感器,電源變壓器,隔離變壓器,輸出濾波電感器和其他磁性元件。隔離變壓器的一次側和二次側之間存在寄生電容,高頻幹擾信號通過該寄生電容耦合到二次側。電源變壓器是由於繞組過程引起的。由於其他原因,初級和次級側耦合不理想,並且存在漏感。漏感會产生電磁輻射幹擾。另外,高頻脈沖電流流經電力變壓器線圈的繞組,在其周圍形成高頻電磁場。流過電感線圈的脈動電流會产生電磁場輻射,但也會突然切斷負載。

       高頻整流電路中的整流二極管通過反向偏置電壓導通時,正向電流較大。由於在PN結中積累了另外的載流子,因此電流在電子消失之前的一段時間內,電流將沿相反方向流動,從而導致用於載流子消失的反向恢復電流急劇減小,從而产生大電流發生變化(di / dt)。

       控製電路中的周期性高頻脈沖信號(例如振蕩器产生的高頻脈沖信號)將产生高頻和高次諧波,從而對周圍電路产生電磁幹擾。

       開關電源中的接線策劃非常重要。不合理的布線將導致電磁幹擾通過耦合電容和導線之間分布的互感或輻射到相鄰的導線,從而影響其他電路的正常運行。由熱輻射引起的電磁幹擾。熱輻射是電磁波形式的熱交換。這種電磁幹擾會影響其他電子組件或電路的正常和穩定運行。對於某些電子設備,外界造成的電磁幹擾包括:電網中的諧波幹擾,雷電,太陽噪聲,靜電放電以及周圍的高頻發射設備造成的幹擾。

       電磁幹擾會導致傳輸信號失真,並影響設備的正常運行。嚴重的情況下,閃電和靜電放電等高能電磁幹擾會損壞設備。對於某些設備,電磁輻射會導致重要信息的泄漏。

 

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       二、開關電源電磁幹擾的控製技藝

       1、減少開關電源本身的幹擾

開關頻率調製技藝:通過調製開關頻率fc,集中在fc上的能量及其諧波2fc,3fc ...分散到它們周圍的頻帶,以減小每個頻率點的EMI幅度。此方法無法減少總幹擾量,但能量會分散到該頻率點的基帶,因此每個頻率點都不會超過EMI指定的限製。為了達到降低噪聲頻譜峰值的目的,通常有兩種處理方法:隨機頻率法和調製頻率法。

       2、切斷幹擾信號的傳播路徑-共模和差模電源線濾波器策劃

       電源線濾波器可用於濾除電源線幹擾。合理有效的開關電源EMI濾波器對電源線上的差模和共模幹擾具有很強的抑製作用。

       3、提高敏感電路的抗幹擾能力

       提高敏感設備的抗幹擾性能是指使從敏感設備一側接收到的幹擾噪聲最小化並盡快從異常情況中恢復的方法。