您的位置:電子發(fā)燒友網(wǎng) > 電子技術(shù)應(yīng)用 > 電源管理 > 開關(guān)電源 >
開關(guān)電源中電磁干擾的抑制方法(2)
2011年10月28日 10:39 來源:本站整理 作者:秩名 我要評論(0)
2 電磁干擾的抑制
2.1 諧波電流的抑制
采用功率因數(shù)校正可以解決諧波電流超標(biāo)的問題。有源功率因數(shù)校正采用Boost升壓PFC電路,功率因數(shù)提高到O.99以上,使得諧波電流很小,但電路復(fù)雜,成本也不低,而且電路中的開關(guān)管和高壓整流二極管的開關(guān)噪聲將成為新的騷擾源,使整機的EMI達標(biāo)增加了難度。
考慮到在交流輸入電壓(AC 220~250V)范圍內(nèi),滿足電壓調(diào)整率情況下,適當(dāng)減小濾波電容,輸入串聯(lián)電阻可以在一定程度上降低濾波電容充電電流瞬時值的峰值,滿足諧波電流限值,且功率損耗在可以接受的范圍之內(nèi),整機電源效率下降不多,也不失為較好方法。采用這一方法后實測諧波電流值如表2所列。
2.2傳導(dǎo)騷擾的抑制
傳導(dǎo)噪聲主要來源半橋中功率開關(guān)管S1及S2以頻率25 kHz交替工作,功率開關(guān)管集電極發(fā)射極電壓Uce和發(fā)射極電流,。波形接近矩形波。傅立葉分析表明,矩形波脈沖具有相當(dāng)寬的頻率帶寬,含有豐富的高次諧波,脈沖波形的頻譜幅度在低頻段較高。另外,功率開關(guān)管在截止期間.高頻變壓器繞組漏感引起的電流突變,也會產(chǎn)生尖峰干擾。
輸入濾波器是為變換器的電磁騷擾電平和外界的電磁騷擾源設(shè)計的一種低阻抗通道(即低通濾波器),以抑制或去除電磁騷擾,達到電磁兼容的目的。
如圖5所示,輸人濾波器是由電感(LFI、LF2)和CY電容(C4、C5)及Cx電容(C1、C2、C3)組成的低通濾波器電路構(gòu)成。對頻率較高的噪聲信號有較大的衰減。C1、C2、C3是濾除共模干擾的電容,C4、C5是濾除差模干擾的電容,LF1、LF2是共模線圈。
圖3中低頻傳導(dǎo)干擾(O.15~lMHz范圍)超標(biāo),共模噪聲的主要騷擾源是功率開關(guān)管,低頻傳導(dǎo)干擾抑制以增加共模電感的電感量為主,當(dāng)共模電感從原設(shè)計的15mH增加到24mH時,低頻傳導(dǎo)干擾最大處下降30dB,得到了顯著改善。如圖6所示。
輸入濾波器對20MHz以下噪聲抑制有明顯的效果。理想輸入濾波器是低通濾波器,但實際上是帶阻濾波器
當(dāng)開關(guān)電源頻率增加時,所需的共模電感可大大減小,共模電感體積也減小。但是,開關(guān)電源在20MHz以上頻帶的輻射噪聲份量有所增加,給輻射騷擾的達標(biāo)帶來麻煩。開關(guān)頻率和共模電感的關(guān)系如表3所列。
由于共模電感線圈存在寄生電容,高頻噪聲成分經(jīng)過寄生電容向外發(fā)射騷擾,故使用單個大感量共模電感不容易達到好的高頻濾波效果,一般采用兩個共模電感,同樣的電感量抑制高頻噪聲很見效,將有6dB以上的差值。
Cx電容器高頻阻抗頻率特性是一個關(guān)系電磁騷擾抑制效果的重要參數(shù)。電容器在高頻使用時等效為r(等效串聯(lián)電阻)+c+L(等效串聯(lián)電感)電路。由于電容器自身的固有電感(即等效串聯(lián)電感)存在,在頻率低的范圍,電容器電抗呈容性,在頻率高的范圍,電容器電抗呈感性,這時抑制騷擾的能力就明顯下降。電容器的固有引線電感越小和騷擾源的高頻內(nèi)阻抗越大,則抑制騷擾的效果越好。
首先,從電磁騷擾源產(chǎn)生的機理人手,查找輻射騷擾源的所在,從根本上降低其產(chǎn)生輻射騷擾噪聲的電平。在輸出電壓比較低的情況下,輸出整流器和平滑電路的干擾可能比較
嚴(yán)重+通過減小環(huán)路面積可以抑制di/dt環(huán)路產(chǎn)生的磁場輻射。整流及續(xù)流二極管工作在高頻開關(guān)狀態(tài),也是個高頻騷擾源。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及電流變化率下,且產(chǎn)生高頻振蕩,二極管反向恢復(fù)的時間也越長,則尖峰電流的影響也越大。
C4及Cs的引線和連接地引線應(yīng)盡量短,以使接地阻抗盡量小,噪聲能經(jīng)過電容旁路到地線,C4及C5取較大電容量濾波效果好,但是,隨著電容量的增加泄漏電流也增加了,而泄漏電流值是電氣安全中的重要指標(biāo),決不允許超過規(guī)定數(shù)值一一般的漏電流限制是3.5 mA,此桌面式塑殼開關(guān)電源屬手持式設(shè)備,最大漏電流限制為O.75 mA,實測值為O.55mA。
電源輸入線纜要短,濾波器盡量靠近輸入端口,避免濾波器輸入輸出發(fā)生耦合,而失去濾波作用。接地盡量簡短可靠,減小高頻阻抗,使干擾有效旁路。經(jīng)過數(shù)次整改后,得到滿意的結(jié)果如圖7所示。
本文導(dǎo)航
- 第 1 頁:開關(guān)電源中電磁干擾的抑制方法(1)
- 第 2 頁:電磁干擾的抑制
- 第 3 頁:輻射騷擾的抑制
標(biāo)簽:開關(guān)電源(11582)電磁兼容(786)電磁干擾(400)