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开关电源的电磁干扰

2022-04-06

  关于开关电源电磁干扰的种类,电源电磁干扰的内部干扰源主要在于开关电路和整流电路的整流二极管和杂散参数,外部干扰源分为电源干扰和雷电干扰。首先将工频通信整流为直流,然后逆变为高频,由整流滤波电路输出,获得稳定的直流电压。电路设计布局不合理,机械振动,接地不良都会构成内部电磁干扰。变压器的漏电感和输出二极管反向恢复电流引起的峰值也是潜在的强干扰源。

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  一、内部干扰源

  1.开关电路

  开关电路主要由开关管和高频变压器组成。

  开关与其散热片、外壳内引线与电源之间存在散电容,其产生的du/dt脉冲更大、频带更宽、谐波丰富。

  开关负载是高频变压器的初级线圈,是一种合理的负载。当原本导通的开关管关断时,高频变压器的漏电感有一个反电势E=-Ldi/dt,其值与集电极和漏电感的电流变化率成正比,叠加在关断电压上形成关断电压尖峰,从而构成传导干扰。

  2.整流电路的整流二极管

  输出整流二极管截止时有反向电流,其归零的时刻与结电容等因素有关。在变压器漏电感等散射参数的影响下,会产生很大的电流变化di/dt和很强的高频干扰,其频率可达几十兆赫。

  3.杂散参数

  由于工作在较高的频率,开关电源中低频元件的特性会发生变化,从而产生噪声。在高频时,杂散参数对耦合通道的特性影响很大,散射电容成为电磁干扰的通道。

  二、外部干扰源

  外部干扰源可分为电源干扰和雷电干扰,电源干扰存在于共模和差模。由于通信网络直接连接整流桥和滤波电路,在半个周期内,只有输入电压的峰值时间有输入电流,导致输入功率因数较低(约0.6)。这种电流含有大量的电流谐波分量,会对电网造成谐波“污染”。


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