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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(shí)間:2021-01-11 13:08:43 點(diǎn)擊次數(shù):1014

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?fù)潆娐吩恚鐖D1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(shí)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(dǎo)騷擾和輻射騷擾。

2)開關(guān)功率管工作在高頻導(dǎo)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(jìn)行功率變換的同時(shí),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(dǎo)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(shí)間越長,則尖峰電流的影響也越大,騷擾信號就越強(qiáng),由此產(chǎn)生高頻衰減振蕩,這是一種差模傳導(dǎo)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(dǎo)線傳輸?shù)酵獠侩娫葱纬蓚鲗?dǎo)騷擾。通過導(dǎo)線和器件輻射或通過充當(dāng)天線的互連線輻射的騷擾信號造成輻射騷擾。

 

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