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        開關電源中的電子干擾大解析

        來源:http://www.leadersofchange.net/gnews/313.html  時間:2020-9-30

         開關電源因體積小、功率因數較大等優點,在通信、控制、計算機等領域應用廣泛。但由于會產生電磁干擾,其進一步的應用受到一定程度上的限制。本文將分析開關電源電磁干擾的各種產生機理,并在其基礎之上,提出開關電源的電磁兼容設計方法。

        首先將工頻交流整流為直流,再逆變為高頻,最后再經整流濾波電路輸出,得到穩定的直流電壓。電路設計及布局不合理、機械振動、接地不良等都會形成內部電磁干擾。同時,變壓器的漏感和輸出二極管的反向恢復電流造成的尖峰,也是潛在的強干擾源。

        一:內部干擾源

        1、開關電路

        開關電路主要由開關管和高頻變壓器組成。開關管及其散熱片與外殼和電源內部的引線間存在分布電容,它產生的du/dt具有較大幅度的脈沖,頻帶較寬且諧波豐富。開關管負載為高頻變壓器初級線圈,是感性負載。當原來導通的開關管關斷時,高頻變壓器的漏感產生了反電勢E=-Ldi/dt,其值與集電極的電流變化率成正比,與漏感成正比,迭加在關斷電壓上,形成關斷電壓尖峰,從而形成傳導干擾。

        2、整流電路的整流二極管

        輸出整流二極管截止時有一個反向電流,其恢復到零點的時間與結電容等因素有關。它會在變壓器漏感和其他分布參數的影響下產生很大的電流變化di/dt,產生較強的高頻干擾,頻率可達幾十兆赫茲。

        3、雜散參數

        由于工作在較高頻率,開關電源中的低頻元器件特性會發生變化,由此產生噪聲。在高頻時,雜散參數對耦合通道的特性影響很大,而分布電容成為電磁干擾的通道。

        二:外部干擾源

        外部干擾源可以分為電源干擾和雷電干擾,而電源干擾以“共?!焙汀安钅!狈绞酱嬖?。同時,由于交流電網直接連到整流橋和濾波電路上,在半個周期內,只有輸入電壓的峰值時間才有輸入電流,導致電源的輸入功率因數很低(大約為0.6)。而且,該電流含有大量電流諧波分量,會對電網產生諧波“污染”。




        上一記錄:說明一下高頻直流電源是如何使用的
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