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一.开关电源干扰分类。
高频开关动作是电磁干扰的主要原因。一方面,开关频率的增加低了电源的体积和重量,另一方面也导致了更严重的EMI问题。
当开关电源工作时,其内部电压和电流波形在很短的时间内上升和下降。因此,开关电源本身就是噪声源。开关电源产生的干扰可分为峰值干扰和谐波干扰;根据耦合通道,可分为传导干扰和辐射干扰。使电源干扰不损坏电子系统和电网的根本方法是削弱噪声源,或切断电源噪声和电子系统。电网之间的耦合模式。
二、开关电源干扰的四个主要原因。
1.开关管工作时产生的谐波干扰。
电源开关管通过较大的脉冲电流。例如,正压型。在阻力负载下,推拉式和桥式变换器的输入电流波形几乎是矩形波,富含高谐波分量。使用零电流时,谐波干扰在零电压开关中很小。此外,在功率开关管的截止日期内,高频变压器绕组泄漏引起的电流突变也会产生峰值干扰。
2.交流输入电路的干扰。
开关电源输入端整流管在反向恢复过程中会造成高频衰减振荡的干扰。根据开关电源输入输出线传输的干扰,开关电源引起的最高干扰和谐波干扰称为传输干扰;当谐波和寄生振荡可以根据输入输出线传输时,静电场和电磁场将在室内空间中产生。电磁波辐射引起的干扰称为辐射源干扰。
3.二极管反向恢复时间引起的干扰。
通过功率二极管整流桥将交流输入电压变换为正弦脉动电压,电容光滑后变换为直流电,但电容电流的波型不是正弦波形,而是单脉冲波。从电流波型可以看出,电流中含有高谐波。大量电流谐波分量流入电网,对电网造成谐波破坏。另外,由于电流为单脉冲波,电源输入功率因素下降。当高频整流电路中的整流二极管正向导通时,正电流过大。当它被反偏电压转向截止时,由于PN结中载流子积累较多,电流在载流子消失前会反向流动,导致载流子消失的反向恢复电流急剧下降,电流变化很大。
4.其他原因。
元件寄生参数的原理图设计不完善。印刷电路板(PCB)的接线通常是手动布置的,非常随意。PCB的近场干扰很大,印刷板上设备的安装、放置和不合理的方向都会造成EMI干扰。这增加了提取PCB分布参数和估计近期干扰的难度。