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檢測知識
電磁兼容試驗 淺談開關電源中電磁干擾的產生及其抑制
日期:2022-08-18 13:20:23作者:百檢 人氣:0
電磁兼容試驗EMC是英文electromagneticcompatibility的縮寫。它包括兩層含義,一是設備在工作中產生的電磁輻射必須限制在一定水平內,二是設備本身要有一定的抗干擾能力,它必須具備三個要素:干擾源、耦合通道、敏感體。給電子線路供電的開關電源對于干擾的抑制對保證電子系統的正常穩定運行具有重要意義。本文通過分析開關電源中的干擾源和耦合通道,提出了抑制干擾的有效措施。并提出了開關電源變壓器的設計和制作方法。
  2、開關電源中的干擾源和耦合通道
  開關電源首先將工頻交流電整流為直流電,然后經過開關管的控制變為高頻,*后經過整流濾波電路輸出,得到穩定的直流電壓,因此,自身含有大量的諧波干擾。同時,由于變壓器的漏感和輸出二*管的反向恢復電流造成的尖峰,都會產生不同程度的電磁干擾。開關電源中的干擾主要集中在電壓、電流變化大(即dv/dt或di/dt很大)的元器件上,尤其是開關管、輸出二*管和高頻變壓器等。同時,雜散電容會將電網的噪聲傳導到電子系統的電源而對電子線路的工作產生干擾。這里我們來分析一下幾種干擾產生的原因及其耦合的路徑。
  2.1輸出整流濾波電路產生的濾波干擾開關電源輸出端普遍采用橋式整流,電容濾波電路。由于整流二*管的非線性和濾波電容的儲能作用,使得輸出電流成為一個時間很短、峰值很高的周期性尖峰電流,。這種畸變的輸入電流,它除了基波外,還含有豐富的高次諧波分量。
  2.2開關電路產生的干擾
  開關電路的核心也是主要的干擾源之一,它主要由開關管和高頻變壓器組成。開關管產生的dv/dt具有較大的脈沖,頻帶較寬且諧波豐富。這種脈沖干擾產生的主要原因是:
  (1)在開關管導通瞬間,變壓器初級線圈產生很大的涌流,并在初級線圈的兩端出現較高的浪涌尖峰電壓;在開關斷開瞬間,由于初級線圈的漏磁通,致使一部分能量沒有從一次線圈傳輸到二次線圈,儲藏在漏感中的這部分能量將和開關管本身的*間電容、電阻形成帶有尖峰的衰減振蕩,疊加在開關管的關斷電壓上,形成關尖峰電壓。這個噪音聲會傳導到輸入輸出端,形成傳導干擾。
  (2)輸出二*管在正向導通時,PN接內的電荷被積累,二*管加反向電壓時積累的電荷將消失并產生反向電流。由于二次整流回路中V在開關轉換時頻率很高,即由導通轉變為截止的時間很短,在短時間內要讓存儲電荷消失就產生反向電流的浪涌。由于直流輸出中的分布電容、分布電感的存在,使因浪涌引起的干擾成為高頻衰減減振蕩。
  (3)高頻變壓器初級線圈,開關管和濾波電容構成的高頻開關電流環路可能產生較大的空間輻射,形成輻射干擾。
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