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你想了解--開(kāi)關(guān)電源嗎？
來(lái)源： 發(fā)布時(shí)間：2019-07-09 點(diǎn)擊量：1114
你想了解--開(kāi)關(guān)電源嗎？
開(kāi)關(guān)電源因具有功耗小、效率高、體積小、重量輕、工作穩(wěn) 定、安全可靠以及穩(wěn)壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信、電子儀器、工業(yè)自動(dòng)控制、國(guó)防及家用電器等領(lǐng)域。但是開(kāi)關(guān)電源瞬態(tài)響應(yīng)較差、易產(chǎn)生電磁 干擾，且EMI信號(hào)占有很寬的頻率范圍，并具有一定的幅度。這些EMI信號(hào)經(jīng)過(guò)傳導(dǎo)和輻射方式污染電磁環(huán)境，對(duì)通信設(shè)備和電子儀器造成干擾，因而在一定程 度上限制了開(kāi)關(guān)電源的使用。而開(kāi)關(guān)電源中的干擾源主要集中在電壓、電流變化大，如開(kāi)關(guān)管、二極管、高頻變壓器等元件，以及交流輸人、整流輸出電路部分。
交流開(kāi)關(guān)電源輸人線上存在兩種干擾，通常為低頻段差模干擾和高頻段共模干擾。在一般情況下差模干擾幅度小、頻率低、造成的干擾小;共模干擾幅度大、頻率高， 還可以通過(guò)導(dǎo)線產(chǎn)生輻射，造成的干擾較大。若在交流電源輸人端采用適當(dāng)?shù)腅MI濾波器，則可有效地抑制電磁干擾。在開(kāi)關(guān)電源 中差模電容C1、C2用來(lái)短路差模干擾電流，而中間連線接地電容C3、C4則用來(lái)短路共模干擾電流。共模扼流圈是由兩股等粗并且按同方向繞制在一個(gè)磁芯 上的線圈組成。如果兩個(gè)線圈之間的磁藕合非常緊密，那么漏感就會(huì)很小，在電源線頻率范圍內(nèi)差模電抗將會(huì)變得很小;當(dāng)負(fù)載電流流過(guò)共模扼流圈時(shí)，串聯(lián)在相線上的線圈所產(chǎn)生的磁力線和串聯(lián)在中線上線圈所產(chǎn)生的磁力線方向相反，它們?cè)?/span>磁芯中相互抵消。 因此即使在大負(fù)載電流的情況下，磁芯也不會(huì)飽和。而對(duì)于共模干擾電流，兩個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是同方向的，會(huì)呈現(xiàn)較大電感，從而起到衰減共模干擾信號(hào)的作用。這里共模扼流圈要采用導(dǎo)磁率高、頻率特性較佳的鐵氧體磁性材料。
通常采用軟開(kāi)關(guān)電路控制技術(shù)，結(jié)合合理的元器件布局及印制電路板布線、接地技術(shù)，對(duì)開(kāi)關(guān)電源的EMI干擾具有一定的改善作用。采用電磁屏蔽措施一般采用電磁屏蔽措施都能有效地抑制開(kāi)關(guān)電源的電磁輻射干擾。開(kāi)關(guān)電源的屏蔽措施主要是針對(duì)開(kāi)關(guān)管和高頻變壓器而言。開(kāi)關(guān)管工作時(shí)產(chǎn)生大量的熱量，需要給 它裝散熱片，從而使開(kāi)關(guān)管的集電極與散熱片間產(chǎn)生較大的分布電容。因此，在開(kāi)關(guān)管的集電極與散熱片間放置絕緣屏蔽金屬層，并且散熱片接機(jī)殼地，金屬層接到 熱端零電位，減小集電極與散熱片間藕合電容，從而減小散熱片產(chǎn)生的輻射干擾。
電磁干擾波一般有兩種傳播途徑，要按各個(gè)途徑進(jìn)行評(píng)價(jià)。一種是以波長(zhǎng)的頻帶向電源線傳播，給發(fā)射區(qū)以干擾的途徑，一般在30MHz 以下。這種波長(zhǎng)的頻率在附屬于電子設(shè)備的電源線的長(zhǎng)度范圍內(nèi)還不滿1 個(gè)波長(zhǎng)，其輻射到空間的量也很少，由此可掌握發(fā)生于電源線上的電壓，進(jìn)而可充分評(píng)估干擾的大小，這種噪聲叫做傳導(dǎo)噪聲。當(dāng)頻率達(dá)到30MHz 以上，波長(zhǎng)也會(huì)隨之變短。這時(shí)如果只對(duì)發(fā)生于電源線的噪聲源電壓進(jìn)行評(píng)價(jià)，就與實(shí)際干擾不符。因此，采用了通過(guò)直接測(cè)定傳播到空間的干擾波評(píng)價(jià)噪聲大小的方法，該噪聲就叫做輻射噪聲。測(cè)定輻射噪聲的方法有上述按電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)傳播空間的干擾波進(jìn)行直接測(cè)定的方法和測(cè)定泄露到開(kāi)關(guān)電源線上的功率的方法。
開(kāi)關(guān)電源因具有功耗小、效率高、體積小、重量輕、工作穩(wěn) 定、安全可靠以及穩(wěn)壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信、電子儀器、工業(yè)自動(dòng)控制、國(guó)防及家用電器等領(lǐng)域。但是開(kāi)關(guān)電源瞬態(tài)響應(yīng)較差、易產(chǎn)生電磁 干擾，且EMI信號(hào)占有很寬的頻率范圍，并具有一定的幅度。這些EMI信號(hào)經(jīng)過(guò)傳導(dǎo)和輻射方式污染電磁環(huán)境，對(duì)通信設(shè)備和電子儀器造成干擾，因而在一定程 度上限制了開(kāi)關(guān)電源的使用。而開(kāi)關(guān)電源中的干擾源主要集中在電壓、電流變化大，如開(kāi)關(guān)管、二極管、高頻變壓器等元件，以及交流輸人、整流輸出電路部分。
交流開(kāi)關(guān)電源輸人線上存在兩種干擾，通常為低頻段差模干擾和高頻段共模干擾。在一般情況下差模干擾幅度小、頻率低、造成的干擾小;共模干擾幅度大、頻率高， 還可以通過(guò)導(dǎo)線產(chǎn)生輻射，造成的干擾較大。若在交流電源輸人端采用適當(dāng)?shù)腅MI濾波器，則可有效地抑制電磁干擾。在開(kāi)關(guān)電源 中差模電容C1、C2用來(lái)短路差模干擾電流，而中間連線接地電容C3、C4則用來(lái)短路共模干擾電流。共模扼流圈是由兩股等粗并且按同方向繞制在一個(gè)磁芯 上的線圈組成。如果兩個(gè)線圈之間的磁藕合非常緊密，那么漏感就會(huì)很小，在電源線頻率范圍內(nèi)差模電抗將會(huì)變得很小;當(dāng)負(fù)載電流流過(guò)共模扼流圈時(shí)，串聯(lián)在相線上的線圈所產(chǎn)生的磁力線和串聯(lián)在中線上線圈所產(chǎn)生的磁力線方向相反，它們?cè)?/span>磁芯中相互抵消。 因此即使在大負(fù)載電流的情況下，磁芯也不會(huì)飽和。而對(duì)于共模干擾電流，兩個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是同方向的，會(huì)呈現(xiàn)較大電感，從而起到衰減共模干擾信號(hào)的作用。這里共模扼流圈要采用導(dǎo)磁率高、頻率特性較佳的鐵氧體磁性材料。
通常采用軟開(kāi)關(guān)電路控制技術(shù)，結(jié)合合理的元器件布局及印制電路板布線、接地技術(shù)，對(duì)開(kāi)關(guān)電源的EMI干擾具有一定的改善作用。采用電磁屏蔽措施一般采用電磁屏蔽措施都能有效地抑制開(kāi)關(guān)電源的電磁輻射干擾。開(kāi)關(guān)電源的屏蔽措施主要是針對(duì)開(kāi)關(guān)管和高頻變壓器而言。開(kāi)關(guān)管工作時(shí)產(chǎn)生大量的熱量，需要給 它裝散熱片，從而使開(kāi)關(guān)管的集電極與散熱片間產(chǎn)生較大的分布電容。因此，在開(kāi)關(guān)管的集電極與散熱片間放置絕緣屏蔽金屬層，并且散熱片接機(jī)殼地，金屬層接到 熱端零電位，減小集電極與散熱片間藕合電容，從而減小散熱片產(chǎn)生的輻射干擾。
電磁干擾波一般有兩種傳播途徑，要按各個(gè)途徑進(jìn)行評(píng)價(jià)。一種是以波長(zhǎng)的頻帶向電源線傳播，給發(fā)射區(qū)以干擾的途徑，一般在30MHz 以下。這種波長(zhǎng)的頻率在附屬于電子設(shè)備的電源線的長(zhǎng)度范圍內(nèi)還不滿1 個(gè)波長(zhǎng)，其輻射到空間的量也很少，由此可掌握發(fā)生于電源線上的電壓，進(jìn)而可充分評(píng)估干擾的大小，這種噪聲叫做傳導(dǎo)噪聲。當(dāng)頻率達(dá)到30MHz 以上，波長(zhǎng)也會(huì)隨之變短。這時(shí)如果只對(duì)發(fā)生于電源線的噪聲源電壓進(jìn)行評(píng)價(jià)，就與實(shí)際干擾不符。因此，采用了通過(guò)直接測(cè)定傳播到空間的干擾波評(píng)價(jià)噪聲大小的方法，該噪聲就叫做輻射噪聲。測(cè)定輻射噪聲的方法有上述按電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)傳播空間的干擾波進(jìn)行直接測(cè)定的方法和測(cè)定泄露到開(kāi)關(guān)電源線上的功率的方法。
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