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高頻開關(guān)電源的基礎(chǔ)電路結(jié)構(gòu)及電磁騷擾
時間:2021-01-11 13:08:43 點擊次數(shù):995

高頻開關(guān)電源自身存在的電磁騷擾(EMI)問題如果處理不好,不僅容易對電網(wǎng)造成污染,直接影響其他用電設(shè)備的正常工作,而且傳入空間也易形成電磁污染,由此產(chǎn)生了高頻開關(guān)電源的電磁兼容(EMC)問題。

 

高頻開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)

高頻開關(guān)電源的主拓撲電路原理,如圖1所示。

 

 

2高頻開關(guān)電源電磁騷擾源的分析

在圖1a電路中的整流器、功率管Q1,在圖1b電路中的功率管Q2Q5、高頻變壓器T1、輸出整流二極管D1D2都是高頻開關(guān)電源工作時產(chǎn)生電磁騷擾的主要騷擾源,具體分析如下。

1)整流器整流過程產(chǎn)生的高次諧波會沿著電源線產(chǎn)生傳導騷擾和輻射騷擾。

2)開關(guān)功率管工作在高頻導通和截止的狀態(tài),為了降低開關(guān)損耗,提高電源功率密度和整體效率,開關(guān)管的打開和關(guān)斷的速度越來越快,一般在幾微秒,開關(guān)管以這樣的速度打開和關(guān)斷,形成了浪涌電壓和浪涌電流,會產(chǎn)生高頻高壓的尖峰諧波,對空間和交流輸入線形成電磁騷擾。

3)高頻變壓器T1進行功率變換的同時,產(chǎn)生了交變的電磁場,向空間輻射電磁波,形成了輻射騷擾。變壓器的分布電感和電容產(chǎn)生振蕩,并通過變壓器初次級之間的分布電容耦合到交流輸入回路,形成傳導騷擾。

4)在輸出電壓比較低的情況下,輸出整流二極管工作在高頻開關(guān)狀態(tài),也是一種電磁騷擾源。

由于二極管的引線寄生電感、結(jié)電容的存在以及反向恢復(fù)電流的影響,使之工作在很高的電壓和電流變化率下,二極管反向恢復(fù)的時間越長,則尖峰電流的影響也越大,騷擾信號就越強,由此產(chǎn)生高頻衰減振蕩,這是一種差模傳導騷擾。

所有產(chǎn)生的這些電磁信號,通過電源線、信號線、接地線等金屬導線傳輸?shù)酵獠侩娫葱纬蓚鲗}擾。通過導線和器件輻射或通過充當天線的互連線輻射的騷擾信號造成輻射騷擾。

 

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