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关于开关电源产生干扰的一些原因以及减少干扰的一些方法
[发布时间]:2021年3月17日 [来源]:互联网综合 [点击率]:1458
【导读】: 随着社会的快速发展,我们的开关电源也在快速发展,那么你知道开关电源产生干扰的详细资料解析吗接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。  一、开关电源产生干扰的原因  开关电源首先将工频AC整流为...

  随着社会的快速发展,我们的开关电源也在快速发展,那么你知道开关电源产生干扰的详细资料解析吗?接下来让小编带领大家来详细地了解有关的知识。

  一、开关电源产生干扰的原因
  开关电源首先将工频AC整流为DC,然后将其逆变为高频,最后通过整流滤波电路输出获得稳定的DC电压,因此它含有很多谐波干扰。同时,由变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流引起的尖峰会形成潜在的电磁干扰。开关电源中的干扰源主要集中在电压和电流变化较大的组件上,并且主要显示在开关管,二极管和高频变压器上。
  随着电力电子技术的发展,开关电源模块由于其相对较小的尺寸,较高的效率和可靠的操作已开始取代传统的整流器电源,并已广泛应用于社会的各个领域。但是,由于开关电源的高工作频率,内部存在快速的电流和电压变化,即dv / dt和di / dt,这将导致开关电源模块产生强烈的谐波干扰和尖峰干扰,并且通过传导,辐射和串扰,这种耦合路径会影响其自身电路和其他电子系统的正常运行,当然,也会受到其他电子设备的电磁干扰的影响。这是讨论的电磁兼容性问题,也是与开关电源的电磁兼容性有关的电磁干扰EMD和电磁敏感性EMS设计问题。
  开关电源中有输入滤波电感器,电源变压器,隔离变压器,输出滤波电感器和其他磁性元件。隔离变压器的一次侧和二次侧之间存在寄生电容,高频干扰信号通过该寄生电容耦合到二次侧。电源变压器是由于绕组过程引起的。由于其他原因,初级和次级侧耦合不理想,并且存在漏感。漏感会产生电磁辐射干扰。另外,高频脉冲电流流经电力变压器线圈的绕组,在其周围形成高频电磁场。流过电感线圈的脉动电流会产生电磁场辐射,但也会突然切断负载。
  高频整流电路中的整流二极管通过反向偏置电压导通时,正向电流较大。由于在PN结中积累了更多的载流子,因此电流在电子消失之前的一段时间内,电流将沿相反方向流动,从而导致用于载流子消失的反向恢复电流急剧减小,从而产生大电流发生变化(di / dt)。
  控制电路中的周期性高频脉冲信号(例如振荡器产生的高频脉冲信号)将产生高频和高次谐波,从而对周围电路产生电磁干扰。
  开关电源中的接线设计非常重要。不合理的布线将导致电磁干扰通过耦合电容和导线之间分布的互感或辐射到相邻的导线,从而影响其他电路的正常运行。由热辐射引起的电磁干扰。热辐射是电磁波形式的热交换。这种电磁干扰会影响其他电子组件或电路的正常和稳定运行。对于某些电子设备,外界造成的电磁干扰包括:电网中的谐波干扰,雷电,太阳噪声,静电放电以及周围的高频发射设备造成的干扰。
  电磁干扰会导致传输信号失真,并影响设备的正常运行。严重的情况下,闪电和静电放电等高能电磁干扰会损坏设备。对于某些设备,电磁辐射会导致重要信息的泄漏。

  二、开关电源电磁干扰的控制技术

  ①减少开关电源本身的干扰
  开关频率调制技术:通过调制开关频率fc,集中在fc上的能量及其谐波2fc,3fc ...分散到它们周围的频带,以减小每个频率点的EMI幅度。此方法无法减少总干扰量,但能量会分散到该频率点的基带,因此每个频率点都不会超过EMI指定的限制。为了达到降低噪声频谱峰值的目的,通常有两种处理方法:随机频率法和调制频率法。

  ②切断干扰信号的传播路径-共模和差模电源线滤波器设计
  电源线滤波器可用于滤除电源线干扰。合理有效的开关电源EMI滤波器对电源线上的差模和共模干扰具有很强的抑制作用。

  ③提高敏感电路的抗干扰能力
  提高敏感设备的抗干扰性能是指使从敏感设备一侧接收到的干扰噪声最小化并尽快从异常情况中恢复的方法。

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