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导轨开关电源电磁干扰机理

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发表于 2020-2-21 23:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
降低导轨开关电源电磁干扰的方法
一、导轨开关电源电磁干扰机理
根据噪声干扰源的类型,开关电源产生的干扰可分为尖峰干扰和谐波干扰。根据耦合路径,可分为传导干扰和辐射干扰。现在,将分别描述噪声源:
1.二极管反向恢复时间引起的干扰
当高频整流电路中的整流二极管正向导通时,会有大的正向电流流过。当整流二极管被反向偏置电压关断时,由于更多的载流子在PN结中积累,在载流子消失之前的一段时间内,电流反向流动,导致载流子消失的反向恢复电流急剧减小,并且电流变化很大(di/dt)。
2.开关管工作引起的谐波干扰
当电源开关管接通时,会有较大的脉冲电流流过。例如,当施加电阻负载时,正向、推挽和桥式转换器的输入电流波形近似为矩形波,其中包含丰富的高次谐波分量。当使用零电流和零电压开关时,这种谐波干扰将非常小。此外,高频变压器绕组漏电感引起的电流突变也会在功率开关管截止期间产生尖峰干扰。
3.交流输入回路的干扰
无工频变压器的开关电源输入端的整流管在反向恢复时会引起高频衰减振荡和干扰。
开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量通过开关电源的输入和输出线路传输时,称为传导干扰。然而,当谐波和寄生振荡能量通过输入和输出线传播时,将在空间中产生电场和磁场。这种由电磁辐射引起的干扰称为辐射干扰。
4.其他原因
元件参数和导轨开关电源原理图设计不完善。印刷电路板布线通常是手工布置的,随机性很大。印刷电路板的近场干扰很大。印刷电路板上元件的安装、放置和不合理的定位会造成电磁干扰。
二、开关电源电磁干扰的特点
导轨开关电源作为工作在开关状态的能量转换器件,电压和电流变化率高,产生的干扰强度大;干扰源主要集中在电源开关及其连接的辐射器和高电平变压器上,干扰源相对于数字电路的位置比较清晰。开关频率不高(从几十千赫到几兆赫),主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰。然而,印刷电路板布线通常是手动布线,具有较大的随机性,从而增加了提取印刷电路板分布参数和估计近场干扰的难度。
第三,电磁干扰测试技术
目前,诊断差模共模干扰的方法有三种:射频电流探头、差模抑制网络和噪声分离网络。使用射频电流探头是测量差模共模干扰的最简单方法,但测量结果与标准限值之间的比较需要更复杂的转换。

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