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開關(guān)電源產(chǎn)生電磁干擾的機(jī)理
點(diǎn)擊次數(shù):1512 更新時(shí)間:2014-09-09

開關(guān)電源產(chǎn)生電磁干擾的機(jī)理:

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   開關(guān)電源之所以是一個(gè)很強(qiáng)的電磁騷擾源,來(lái)源于高頻通斷的開關(guān)器件和輸出整流二極管,以及脈沖變壓器及濾波電感等。

1、開關(guān)管與整流管

   開關(guān)管、整流管高頻通斷時(shí)所產(chǎn)生的dv/dt、di/dt是具有較大輻度的脈沖,頻帶較寬且諧波豐富,是一個(gè)很強(qiáng)的騷擾源。

2、高頻變壓器

   開關(guān)管負(fù)載為高頻變壓器初級(jí)線圈,在開關(guān)管導(dǎo)通瞬間,初級(jí)線圈產(chǎn)生很大的涌流,并出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓;在開關(guān)管斷開瞬間,由于初級(jí)線圈的漏磁通,致使一部分能量沒有傳輸?shù)酱渭?jí)線圈,而是通過(guò)集電極電路中的電容、電阻形成帶有尖峰的衰減振蕩,疊加在關(guān)斷電壓上,形成關(guān)斷電壓尖峰,產(chǎn)生與初級(jí)線圈接通時(shí)一樣的磁化沖擊電流瞬變,這個(gè)噪聲會(huì)傳導(dǎo)到輸入、輸出端,形成傳導(dǎo)騷擾,重者有可能擊穿開關(guān)管。

   另外,高頻變壓器初級(jí)線圈、開關(guān)管和濾波電容構(gòu)成的高頻開關(guān)電流環(huán)路可能會(huì)產(chǎn)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高頻特性不好,電容上的高頻阻抗會(huì)使高頻電流以差模方式傳導(dǎo)到交流電源中形成傳導(dǎo)騷擾。需要注意的是,二極管整流電路產(chǎn)生的電磁騷擾中,整流二極管反向恢復(fù)電流的|di/dt|遠(yuǎn)比續(xù)流二極管反向恢復(fù)電流的|di /dt|大得多。作為電磁騷擾源來(lái)研究,整流二極管反向恢復(fù)電流形成的騷擾強(qiáng)度大,頻帶寬。但是,整流二極管產(chǎn)生的電壓跳變遠(yuǎn)小于功率開關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的電壓跳變。因此,不計(jì)整流二極管產(chǎn)生的|dv/dt|和|di/dt|的影響,而把整流電路當(dāng)成電磁騷擾耦合通道的一部分來(lái)研究也是可以的。

3雜散參數(shù)影響耦合通道的特性

   在傳導(dǎo)騷擾頻段(<30MHz),多數(shù)開關(guān)電源騷擾的耦合通道是可以用電路網(wǎng)絡(luò)來(lái)描述的。但是,在開關(guān)電源中的任何一個(gè)實(shí)際元器件,如電阻器、電容器、電感器乃至開關(guān)管、二極管都包含有雜散參數(shù),且研究的頻帶愈寬,等值電路的階次愈高,因此,包括各元器件雜散參數(shù)和元器件間的耦合在內(nèi)的開關(guān)電源的等效電路將復(fù)雜得多。在高頻時(shí),雜散參數(shù)對(duì)耦合通道的特性影響很大,分布電容的存在成為電磁騷擾的通道。另外,在開關(guān)管功率較大時(shí),集電極一般都需加上散熱片,散熱片與開關(guān)管之間的分布電容在高頻時(shí)不能忽略,它能形成面向空間的輻射騷擾和電源線傳導(dǎo)的共模騷擾。

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