手機版
化工儀器網手機版
化工儀器網小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關注視頻號
頻開關電源因采用脈沖寬度調制（PWM），脈沖波形呈矩形，開關管上升沿與下降沿均包含大量的諧波成分；另外，輸出整流管的反向恢復也會產生電磁干擾。開關頻率的提減小了電源的體積和重量，但同時也導致了為嚴重的電磁干擾問題，這是影響系統的不利因素，因而電磁兼容（EMC）設計日益受到重視。本文就用頻開關電源設計中的電磁兼容問題進行了探討。
開關電源產生電磁干擾的機理
開關電源之所以是個的電磁干擾源，來源于頻通斷的開關器件和輸出整流二管，以及頻變壓器及濾波電感等。
1 開關管與整流管
開關管、整流管頻通斷時所產生的di/dt和dv/dt是具有較大輻度的脈沖，頻帶較寬且諧波豐富，是個的干擾源。
交流輸入電壓經功率二管整流橋變為正弦脈動電壓，再經電容平滑后變為直流，但電容電流的波形不是正弦波而是脈沖波。由電流波形可知，電流中含有次諧波。大量電流諧波分量流入電網，造成對電網的諧波污染。另外，由于電流是脈沖波，使電源輸入功率因數降低。
頻整流回路中的整流二管正向導通時有較大的正向電流流過，在其受反偏電壓而轉向截止時，由于PN結中有較多的載流子積累，因而在載流子消失之前的段時間里，電流會反向流動，致使反向恢復電流急劇減少而發生很大的電流變化（di/dt）。
功率開關管在導通時流過較大的脈沖電流。例如，正激型、推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在阻負載時近似為矩形波，其中含有豐富的次諧波分量。當采用零電流、零電壓開關時,這種諧波干擾將會很小。另外,功率開關管在截止期間,頻變壓器繞組漏感引起的電流突變也會產生干擾。
2 頻變壓器
開關管負載為頻變壓器初線圈，在開關管導通瞬間，初線圈產生較大的浪涌電流和電壓；在開關管關斷瞬間，由于初線圈的漏磁通，致使部分能量沒有傳輸到次線圈，而是通過集電電路中的電容、電阻形成帶有的衰減振蕩，疊加在關斷電壓上，形成關斷電壓，產生與初線圈接通時樣的磁化沖擊電流瞬變。這個噪聲會傳導到輸入、輸出端，形成傳導騷擾，重者有可能擊穿開關管。
另外，頻變壓器初線圈、開關管和濾波電容構成的頻開關電流環路可能會產生較大的空間輻射，形成輻射騷擾。如果電容濾波容量不足或頻特不好，電容上的頻阻抗會使頻電流以差模方式傳導到交流電源中形成傳導騷擾。需要注意的是，二管整流電路產生的電磁騷擾中，整流二管反向恢復電流的di/dt遠比續流二管反向恢復電流的di/dt大得多。作為電磁騷擾源來研究，整流二管反向恢復電流形成的騷擾強度大，頻帶寬。但是，整流二管產生的電壓跳變遠小于功率開關管導通和關斷時產生的電壓跳變。因此，不計整流二管產生的dv/dt和di/dt的影響，而把整流電路當成電磁騷擾耦合通道的部分來研究也是可以的。
3 雜散參數影響耦合通道的特
在傳導騷擾頻段，多數開關電源騷擾的耦合通道是可以用電路網絡來描述的。但是，在開關電源中的個實際元器件，如電阻器、電容器、電感器乃至開關管、二管中都包含有雜散參數，且研究的頻帶愈寬，等值電路的階次愈。因此，包括各元器件雜散參數和元器件間的耦合在內的開關電源的等效電路將復雜得多。在頻時，雜散參數對耦合通道的特影響很大，分布電容的存在成為電磁騷擾的通道。另外，在開關管功率較大時，集電般都需加上散熱片，散熱片與開關管之間的分布電容在頻時不能忽略，它能形成面向空間的輻射騷擾和電源線傳導的共模騷擾。
相關產品
免責聲明
- 凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
采購中心