鉅大LARGE | 點擊量:913次 | 2020年06月23日
開關(guān)電源的電磁兼容性問題分析
通信開關(guān)電源因工作在高電壓大電流的開關(guān)工作狀態(tài)下,其引起電磁兼容性問題的原因是相當(dāng)復(fù)雜的。有通信系統(tǒng)的高頻信號對開關(guān)電源的電磁干擾;同時,開關(guān)電源由于本身的電路設(shè)計,PCB布線,元器件的性能等也會對通信,或其他電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾。其中,按耦合通路來分,可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種;按照干擾信號對于電路作用的形態(tài)不同,可將電源系統(tǒng)內(nèi)的干擾分為共模干擾和差模干擾兩種。通常,線路電源線上的任何傳導(dǎo)干擾信號,都可表示成共模和差模干擾兩種方式。
在開關(guān)電源中,主功率開關(guān)管在高電壓、大電流或以高頻開關(guān)方式工作下,開關(guān)電壓及開關(guān)電流的波形在阻性負(fù)載時近似為方波,波信號含有豐富的高次諧波,該高次諧波的頻譜可達(dá)方波頻率的1000次以上。由于電壓差可以產(chǎn)生電場、電流的流動可以產(chǎn)生磁場,以及豐富的諧波電壓電流的高頻部分在設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電磁場,從而造成設(shè)備內(nèi)部工作的不穩(wěn)定,使設(shè)備的性能降低。同時,由于電源變壓器的漏電感及分布電容,以及主功率開關(guān)器件的工作狀態(tài)并不是理想的,在高頻開或關(guān)時,常產(chǎn)生高頻高壓的尖峰諧波振蕩,該諧波振蕩產(chǎn)生的高次諧波,通過開關(guān)管與散熱器問的分布電容傳入內(nèi)部電路或通過散熱器及變壓器向空間輻射。
通信開關(guān)電源采用了有源功率因數(shù)校正,雖然控制復(fù)雜,但效果與負(fù)載無關(guān),提高了功率因數(shù),使性能更佳。同時,開關(guān)電源采用軟開關(guān)技術(shù)來降低電路開關(guān)功耗,減少噪聲,提高電路的效率及可靠性。但是,軟開關(guān)無損吸收電路多利用L,C進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移,利用二極管的單向?qū)щ娦阅軐崿F(xiàn)能量的單向轉(zhuǎn)換,因而,該諧振電路中的二極管成為電磁干擾的一大干擾源。
通信開關(guān)電源中,一般利用儲能電感及電容器組成L,C濾波電路,實現(xiàn)對差模及共模干擾信號的濾波,以及交流方波信號轉(zhuǎn)換為平滑的直流信號。由于電感線圈的分布電容,導(dǎo)致了電感線圈的自諧振頻率降低,從而使大量的高頻干擾信號穿過電感線圈,沿交流電源線或直流輸出線向外傳播。濾波電容器,隨著干擾信號頻率的上升,由于引線電感的作用,導(dǎo)致電容量及濾波效果不斷下降,直至達(dá)到諧振頻率以上時,完全失去電容器的作用而變?yōu)楦行?。不正確地使用濾波電容及引線過長,也是產(chǎn)生電磁干擾的一個原因。
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