關(guān)于開關(guān)電源產(chǎn)生干擾的一些原因以及減少干擾的一些方法

隨著社會的快速發(fā)展，我們的開關(guān)電源也在快速發(fā)展，那么你知道開關(guān)電源產(chǎn)生干擾的詳細資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細地了解有關(guān)的知識。

一、開關(guān)電源產(chǎn)生干擾的原因

開關(guān)電源首先將工頻AC整流為DC，然后將其逆變?yōu)楦哳l，最后通過整流濾波電路輸出獲得穩(wěn)定的DC電壓，因此它含有很多諧波干擾。同時，由變壓器的漏感和輸出二極管的反向恢復(fù)電流引起的尖峰會形成潛在的電磁干擾。開關(guān)電源中的干擾源主要集中在電壓和電流變化較大的組件上，并且主要顯示在開關(guān)管，二極管和高頻變壓器上。

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源模塊由于其相對較小的尺寸，較高的效率和可靠的操作已開始取代傳統(tǒng)的整流器電源，并已廣泛應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域。但是，由于開關(guān)電源的高工作頻率，內(nèi)部存在快速的電流和電壓變化，即dv / dt和di / dt，這將導(dǎo)致開關(guān)電源模塊產(chǎn)生強烈的諧波干擾和尖峰干擾，并且通過傳導(dǎo)，輻射和串?dāng)_，這種耦合路徑會影響其自身電路和其他電子系統(tǒng)的正常運行，當(dāng)然，也會受到其他電子設(shè)備的電磁干擾的影響。這是討論的電磁兼容性問題，也是與開關(guān)電源的電磁兼容性有關(guān)的電磁干擾EMD和電磁敏感性EMS設(shè)計問題。

開關(guān)電源中有輸入濾波電感器，電源變壓器，隔離變壓器，輸出濾波電感器和其他磁性元件。隔離變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)之間存在寄生電容，高頻干擾信號通過該寄生電容耦合到二次側(cè)。電源變壓器是由于繞組過程引起的。由于其他原因，初級和次級側(cè)耦合不理想，并且存在漏感。漏感會產(chǎn)生電磁輻射干擾。另外，高頻脈沖電流流經(jīng)電力變壓器線圈的繞組，在其周圍形成高頻電磁場。流過電感線圈的脈動電流會產(chǎn)生電磁場輻射，但也會突然切斷負載。

高頻整流電路中的整流二極管通過反向偏置電壓導(dǎo)通時，正向電流較大。由于在PN結(jié)中積累了更多的載流子，因此電流在電子消失之前的一段時間內(nèi)，電流將沿相反方向流動，從而導(dǎo)致用于載流子消失的反向恢復(fù)電流急劇減小，從而產(chǎn)生大電流發(fā)生變化(di / dt)。

控制電路中的周期性高頻脈沖信號(例如振蕩器產(chǎn)生的高頻脈沖信號)將產(chǎn)生高頻和高次諧波，從而對周圍電路產(chǎn)生電磁干擾。

開關(guān)電源中的接線設(shè)計非常重要。不合理的布線將導(dǎo)致電磁干擾通過耦合電容和導(dǎo)線之間分布的互感或輻射到相鄰的導(dǎo)線，從而影響其他電路的正常運行。由熱輻射引起的電磁干擾。熱輻射是電磁波形式的熱交換。這種電磁干擾會影響其他電子組件或電路的正常和穩(wěn)定運行。對于某些電子設(shè)備，外界造成的電磁干擾包括：電網(wǎng)中的諧波干擾，雷電，太陽噪聲，靜電放電以及周圍的高頻發(fā)射設(shè)備造成的干擾。

電磁干擾會導(dǎo)致傳輸信號失真，并影響設(shè)備的正常運行。嚴重的情況下，閃電和靜電放電等高能電磁干擾會損壞設(shè)備。對于某些設(shè)備，電磁輻射會導(dǎo)致重要信息的泄漏。

二、開關(guān)電源電磁干擾的控制技術(shù)

①減少開關(guān)電源本身的干擾

開關(guān)頻率調(diào)制技術(shù)：通過調(diào)制開關(guān)頻率fc，集中在fc上的能量及其諧波2fc，3fc ...分散到它們周圍的頻帶，以減小每個頻率點的EMI幅度。此方法無法減少總干擾量，但能量會分散到該頻率點的基帶，因此每個頻率點都不會超過EMI指定的限制。為了達到降低噪聲頻譜峰值的目的，通常有兩種處理方法：隨機頻率法和調(diào)制頻率法。

②切斷干擾信號的傳播路徑-共模和差模電源線濾波器設(shè)計

電源線濾波器可用于濾除電源線干擾。合理有效的開關(guān)電源EMI濾波器對電源線上的差模和共模干擾具有很強的抑制作用。

③提高敏感電路的抗干擾能力

提高敏感設(shè)備的抗干擾性能是指使從敏感設(shè)備一側(cè)接收到的干擾噪聲最小化并盡快從異常情況中恢復(fù)的方法。