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圍繞3D打印機電源的一點來說
來源: 發(fā)布時間:2019-04-09 點擊量:1395
由于3D打印機電源效率高,主功率因數(shù),波紋小,性能穩(wěn)定,工作溫度低,散熱性能好,軟啟動電流,有效降低輸入電流沖擊,符合安規(guī)電磁兼容要求。3D打印機電源因工作在高電壓大電流的開關(guān)工作狀態(tài)下,也會引起電磁兼容性問題,出現(xiàn)的原因是相當(dāng)復(fù)雜的,下面就簡單地說說。
從3D打印機電源的電磁性講,主要有共阻抗耦合、線間耦合、電場耦合、磁場耦合及電磁波耦合幾種,簡單幾個字來分別描述一下。
共阻耦合主要是騷擾源與受騷擾體在電氣上存在的共同阻抗,通過該阻抗使騷擾信號進入受騷擾體。
線間耦合主要是產(chǎn)生騷擾電壓及騷擾電流的導(dǎo)線或PCB線因并行布線而產(chǎn)生的相互耦合。
電場耦合主要是由于電位差的存在,產(chǎn)生感應(yīng)電場對受騷擾體產(chǎn)生的場耦合。
磁場耦合主要是指在大電流的脈沖電源線附近,產(chǎn)生的低頻磁場對騷擾對象產(chǎn)生的耦合。
電磁場耦合主要是由于脈動的電壓或電流產(chǎn)生的高頻電磁波通過空間向外輻射,對相應(yīng)的受騷擾體產(chǎn)生的耦合。實際上,每一種耦合方式是不能嚴(yán)格區(qū)分的,只是側(cè)重點不同而已。
對于3D打印機電源,主功率開關(guān)管在很高的電壓下,以高頻開關(guān)方式工作,開關(guān)電壓及開關(guān)電流均接近方波,從頻譜分析知,方波信號含有豐富的高次諧波。該高次諧波的頻譜可達方波頻率的1000次以上。同時,由于開關(guān)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)非理想,在高頻開或關(guān)時,常常產(chǎn)生高頻高壓的尖峰諧波震蕩。
該諧波震蕩產(chǎn)生的高次諧波,通過開關(guān)管與散熱器間的分布電容傳入內(nèi)部電路或通過散熱器及變壓器向空間輻射。3D打印機電源為了提高功率因數(shù),均采用了有源功率因數(shù)校正電路。同時,為了提高開關(guān)電源電路的效率及可靠性,減少功率器件的電應(yīng)力,大量采用了軟開關(guān)技術(shù)。其中零電壓、零電流或零電壓/零電流開關(guān)技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。該技術(shù)極大的降低了開關(guān)器件所產(chǎn)生的電磁騷擾。
另外,3D打印機電源在工作過程中,如果因為電磁兼容設(shè)計沒有到位,那么便很容易受到電磁干擾并出現(xiàn)故障。其實,很多人可能并不了解的一點是,恰恰是開關(guān)電源內(nèi)部的開關(guān)電路也同樣是主要的電磁干擾源之一,也同樣是需要及時采取相關(guān)措施進行控制的。如果想了解更多更及時的資訊,請登錄成良官網(wǎng)。
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