有关开关电源元器材电磁干扰的来历,分为尖峰干扰和谐波干扰,传导干扰和辐射干扰等,二极管的反向恢复时间引起的干扰,开关管作业时发生的谐波干扰等的原因与处理方法。
开关电源元器材电磁干扰的来历
开关电源发生的干扰,按噪声干扰源品种来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。
使电源发生的干扰不至于对电子体系和电网造成损害的底子方法是削弱噪声发生源,或许堵截电源噪声和电子体系、电网之间的耦合途径。
功率开关器材的高额开关动作是导致开关电源发生电磁干扰(EMI)的主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的EMI问题。
开关电源作业时,其内部的电压和电流波形都是在十分短的时间内上升和下降的,因而,开关电源自身是一个噪声发生源。
开关电源发生的干扰,按噪声干扰源品种来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源发生的干扰不至于对电子体系和电网造成损害的底子方法是削弱噪声发生源,或许堵截电源噪声和电子体系、电网之间的耦合途径。
按噪声干扰源分类
1、二极管的反向恢复时间引起的干扰
交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。由电流波形可知,电流中含有高次谐波。很多电流谐波重量流入电网,造成对电网的谐波污染。
别的,因为电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。
高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,因为PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向活动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧削减而发生很大的电流变化(di/dt)。
2、开关管作业时发生的谐波干扰
功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。
例如,正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其间含有丰厚的高次谐波重量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。别的,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会发生尖峰干扰。
3、交流输入回路发生的干扰
无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振动发生干扰。
开关电源发生的尖峰干扰和谐波干扰能量,经过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振动的能量,经过输入输出线传播时,都会在空间发生电场和磁场。这种经过电磁辐射发生的干扰称为辐射干扰。
4、其他原因
元器材的寄生参数,开关电源的原理图规划不行完美,印刷线路板(PCB)走线一般采用手工布置,具有很大的随意性,PCB的近场干扰大,而且印刷板上器材的安装、放置,以及方位的不合理都会造成EMI干扰。
增加了PCB散布参数的提取和近场干扰估计的难度。
0.15MHz处发生的振动是开关频率的3次谐波引起的干扰。
0.2MHz处发生的振动是开关频率的4次谐波和Mosfet振动2(190.5KHz)基波的迭加,引起的干扰;所以这部分较强。
0.25MHz处发生的振动是开关频率的5次谐波引起的干扰;0.35MHz处发生的振动是开关频率的7次谐波引起的干扰;0.39MHz处发生的振动是开关频率的8次谐波和Mosfet振动2(190.5KHz)基波的迭加引起的干扰;1.31MHz处发生的振动是Diode振动1(1.31MHz)的基波引起的干扰;3.3MHz处发生的振动是Mosfet振动1(3.3MHz)的基波引起的干扰。
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