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抑制開關(guān)電源電磁干擾的措施(一)
來(lái)源:東莞市成良智能科技 發(fā)布時(shí)間:2020-10-21 點(diǎn)擊量:630
通常開關(guān)電源EMI控制主要采用濾波技術(shù)、屏蔽技術(shù)、密封技術(shù)、接地技術(shù)等。EMI干擾按傳播途徑分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。開關(guān)電源主要是傳導(dǎo)干擾,且頻 率范圍最寬,約為10kHz一30MHz。10kHz一150kHz范圍內(nèi)主要是常態(tài)干擾,一般采用通用LC濾波器來(lái)解決。150kHz一10 MHz范圍內(nèi)主要是共模干擾,通常采用共模抑制濾波器來(lái)解決。10MHz以上頻段的對(duì)策是改進(jìn)濾波器的外形以及采取電磁屏蔽措施。
1.抑制開關(guān)電源電磁干擾采用交流輸入EMI濾波器
通常干擾電流在導(dǎo)線上傳輸時(shí)有兩種方式:共模方式和差模方式。共模干擾是載流體與大地之間的干擾:干擾大小和方向一致,存在于開關(guān)電源任何一相對(duì)大地、或中線 對(duì)大地間,主要是由du/dt產(chǎn)生的,di/dt也產(chǎn)生一定的共模干擾。而差模干擾是載流體之間的干擾:干擾大小相等、方向相反,存在于電源相線與中線及 相線與相線之間。干擾電流在導(dǎo)線上傳輸時(shí)既可以共模方式出現(xiàn),也可以差模方式出現(xiàn);但共模干擾電流只有變成差模干擾電流后,才能對(duì)有用信號(hào)構(gòu)成干擾。
交流電源輸人線上存在以上兩種干擾,通常為低頻段差模干擾和高頻段共模干擾。在一般情況下差模干擾幅度小、頻率低、造成的干擾小;共模干擾幅度大、頻率高, 還可以通過(guò)導(dǎo)線產(chǎn)生輻射,造成的干擾較大。若在開關(guān)電源之交流電源輸人端采用適當(dāng)?shù)腅MI濾波器,則可有效地抑制電磁干擾。共模扼流圈是由兩股等粗并且按同方向繞制在一個(gè)磁芯上的線圈組成。
頻率控制技術(shù)是基于開關(guān)干擾的能量主要集中在特定的頻率上,并具有較大的頻譜峰值。如果能將這些能量分散在較寬的頻帶上,則可以達(dá)到降低于擾頻譜峰值的目的。通常有兩種處理方法:隨機(jī)頻率法和調(diào)制頻率法。
隨機(jī)頻率法是在電路開關(guān)間隔中加人一個(gè)隨機(jī)擾動(dòng)分量,使開關(guān)干擾能量分散在一定范圍的頻帶中。調(diào)制頻率法是在鋸齒波中加人調(diào)制波,在產(chǎn)生干擾的離散頻段周圍形成邊頻帶,將干擾的離散頻帶調(diào)制展開成一個(gè)分布頻帶。這樣,干擾能量就分散到這些分布頻段上。
3.抑制開關(guān)電源電磁干擾利用吸收回路改善開關(guān)波形
開關(guān)管或 二極管在開通和關(guān)斷過(guò)程中,由于存在變壓器漏感和線路電感,開關(guān)電源之二極管存儲(chǔ)電容和分布電容,容易在開關(guān)管集電極、發(fā)射極兩端和二極管上產(chǎn)生尖峰電壓。通常情況下采用RC/RCD吸收回路。
當(dāng)吸收回路上的電壓超過(guò)一定幅度時(shí),各器件迅速導(dǎo)通,從而將浪涌能量泄放掉,同時(shí)將浪涌電壓限制在一定的幅度。在開關(guān)管集電極和輸出二極管的正極引線上串接 可飽和磁芯線圈或微晶磁珠,材質(zhì)一般為鈷,當(dāng)通過(guò)正常電流時(shí)磁芯飽和,電感量很小。一旦電流要反向流過(guò)時(shí),它將產(chǎn)生很大的反電勢(shì),這樣就能有效地 抑制二極管VD的反向浪涌電流。
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