如何理解開關(guān)電源的電磁兼容性問題？

通常情況下開關(guān)電源都有電磁兼容性問題，通信開關(guān)電源因工作在高電壓大電流的開關(guān)工作狀態(tài)下，其引起電磁兼容性問題的原因是相當(dāng)復(fù)雜的。有通信系統(tǒng)的高頻信號(hào)對(duì)開關(guān)電源的電磁干擾;同時(shí)，開關(guān)電源由于本身的電路設(shè)計(jì)，PCB布線，元器件的性能等也會(huì)對(duì)通信，或其他電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生干擾。其中，按耦合通路來分，可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種;按照干擾信號(hào)對(duì)于電路作用的形態(tài)不同，可將電源系統(tǒng)內(nèi)的干擾分為共模干擾和差模干擾兩種。通常，線路電源線上的任何傳導(dǎo)干擾信號(hào)，都可表示成共模和差模干擾兩種方式。

在開關(guān)電源中，主功率開關(guān)管在高電壓、大電流或以高頻開關(guān)方式工作下，開關(guān)電壓及開關(guān)電流的波形在阻性負(fù)載時(shí)近似為方波，波信號(hào)含有豐富的高次諧波，該高次諧波的頻譜可達(dá)方波頻率的1 000次以上。由于電壓差可以產(chǎn)生電場(chǎng)、電流的流動(dòng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，以及豐富的諧波電壓電流的高頻部分在設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電磁場(chǎng)，從而造成設(shè)備內(nèi)部工作的不穩(wěn)定，使設(shè)備的性能降低。同時(shí)，由于電源變壓器的漏電感及分布電容，以及主功率開關(guān)器件的工作狀態(tài)并不是理想的，在高頻開或關(guān)時(shí)，常產(chǎn)生高頻高壓的尖峰諧波振蕩，該諧波振蕩產(chǎn)生的高次諧波，通過開關(guān)管與散熱器問的分布電容傳入內(nèi)部電路或通過散熱器及變壓器向空間輻射。

通信開關(guān)電源采用了有源功率因數(shù)校正，雖然控制復(fù)雜，但效果與負(fù)載無關(guān)，提高了功率因數(shù)，使性能更佳。同時(shí)，開關(guān)電源采用軟開關(guān)技術(shù)來降低電路開關(guān)功耗，減少噪聲，提高電路的效率及可靠性。但是，軟開關(guān)無損吸收電路多利用L，C進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，利用二極管的單向?qū)щ娦阅軐?shí)現(xiàn)能量的單向轉(zhuǎn)換，因而，該諧振電路中的二極管成為電磁干擾的一大干擾源。

通信開關(guān)電源中，一般利用儲(chǔ)能電感及電容器組成L，C濾波電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)差模及共模干擾信號(hào)的濾波，以及交流方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為平滑的直流信號(hào)。由于電感線圈的分布電容，導(dǎo)致了電感線圈的自諧振頻率降低，從而使大量的高頻干擾信號(hào)穿過電感線圈，沿交流電源線或直流輸出線向外傳播。濾波電容器，隨著干擾信號(hào)頻率的上升，由于引線電感的作用，導(dǎo)致電容量及濾波效果不斷下降，直至達(dá)到諧振頻率以上時(shí)，完全失去電容器的作用而變?yōu)楦行?。不正確地使用濾波電容及引線過長(zhǎng)，也是產(chǎn)生電磁干擾的一個(gè)原因。