隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和功率器件的發(fā)展，開關(guān)電源以體積小、重量輕 、性能高 、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于通信 、自動 控制 、家用電器等各個領(lǐng)域 。然 而 作 為 以高 頻 開 關(guān)為 工作 狀 態(tài)的 開 關(guān) 電源 來 說 ， 內(nèi) 部 會產(chǎn) 生 很高 的 電流 、電 壓 變 化 率, 導(dǎo) 致 開 關(guān)電 源 產(chǎn) 生較 強(qiáng)的 電 磁干 擾 ， 這種 電 磁 干 擾 信號 不 僅 對電 網(wǎng) 造成 污染 , 還 直 接影 響 到 其 他用 電 設(shè) 備甚 至電 源 本身 的 正 常工 作 ,并 且還 同 時 造 成電 磁 污染 ,制 約 著 人 們的 生 產(chǎn) 和 生活 。 因 此， 如 何 解決 電 磁干 擾 問 題成 為 現(xiàn) 代開 關(guān) 電 源設(shè) 計(jì) 必 須解 決 的 問題 。
開關(guān)電源EMC大家談
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我就簡單的從以下三個方面談?wù)?
（ 1 ） 對 開 關(guān) 電 源 電 磁 干 擾 產(chǎn) 生 機(jī) 理 及 抑 制 方 法 進(jìn) 行 研 究 ， 著 重 研 究 傳 導(dǎo) 干 擾 和輻射 干擾 的 抑制 方 法 ；
（2 ） 結(jié) 合開 關(guān) 電 源 的設(shè) 計(jì) 方 法 ，從 設(shè) 計(jì) 上考 慮 電 磁 兼容 性 能
（3 ）結(jié) 合 工作 經(jīng) 驗(yàn) 和調(diào) 試 結(jié) 果 ，完 成 對 電源 的 EM C 測試 和 改 善， 并 總 結(jié) 出 EM C改善 方法 。
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@562676715
1.1開關(guān)電源電磁騷擾的產(chǎn)生機(jī)理無論何種形式的開關(guān)電源都包含了輸入整流部分、功率轉(zhuǎn)換回路、開關(guān)控制部分、開關(guān)控制電路和輸出整流部分如圖1所示，這幾個部分是開關(guān)電源工作不可或缺的部分，其中整流部分，功率轉(zhuǎn)換回路和輸出整流部分是電磁干擾產(chǎn)生的主要部分。 [圖片]
1.2輸 入 整 流 部 分
輸入 整 流 部分 通 常 由 四個 整 流 二極 管 和 大電 解 電 容 組合 而 成 ，它是 產(chǎn) 生 電磁 干 擾 的最 基本 部 分， 其 基 本電 路 如圖 2 所示 。當(dāng) 電 源工 作時 ， 交 流 輸入 電 壓 是 一個 正 弦 波， 它經(jīng) 由 整流 二 極 管組 成 的 整 流橋 變 為 正弦 脈 動電 壓， 再 經(jīng) 電 容平 滑 成 為 直流 ， 此 時這 個直 流 的波 形 不 再是 正 弦 波 而是 脈 沖 波， 它 的存 在降 低 了 電 源輸 入 功 率 因數(shù) 。 另 外， 根據(jù) 波 形可 以 看 到， 電 流 中 含有 一 個 直流 分 量和 很多 不 同 頻 率的 諧 波 分 量， 這 些 諧 波 分 量 會 使 電 源 整 流 回 路 產(chǎn) 生 電 流 諧 波 ， 并 通 過 電 源 線 流 入 電 網(wǎng) ， 產(chǎn) 生 射 頻 干 擾 ，造成 電網(wǎng) 的 諧波 污 染 。 另外 ， 在 回路 中 ， 正 向?qū)?通 的 整流 二 極 管上 流 過 較 大的 正 向 電流 ， 使 得 大量 載 流 子積 聚在 P N 結(jié)上 ， 當(dāng)二 極 管 受 到 反偏 電 壓 而截 止 工 作 時， 由于 載 流子 的 作 用 形成 一 個 反向 電流 ， 致使 載 流 子消 失 前 一 段時 間 里 的反 向 恢復(fù) 電流 急 劇 減 少， 從 而 發(fā) 生很 大 的 電流 變 化( d i/ d t) 。
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@562676715
1.2輸入整流部分 輸入整流 部分通常由 四個整流 二極管和 大電解電容 組合而成 ，它是產(chǎn)生 電磁干擾 的最 基本部 分，其基 本電路 如圖 2所示 。當(dāng)電 源工 作時，交流 輸入電壓是 一個正弦 波， 它經(jīng)由 整流二極 管組成的整 流橋變?yōu)?nbsp;正弦脈 動電 壓，再經(jīng)電 容平滑成為 直流，此 時這 個直流 的波形不 再是正弦波 而是脈沖 波，它 的存 在降低了電 源輸入功率 因數(shù)。另 外， 根據(jù)波 形可以看 到，電流中 含有一個 直流分 量和 很多不同頻 率的諧波分 量，這些 諧波分量會使電源整流回路產(chǎn)生電流諧波，并通過電源線流入電網(wǎng)，產(chǎn)生射頻干擾，造成 電網(wǎng)的 諧波污染。 另外，在 回路中，正 向?qū)ǖ?nbsp;整流二極 管上流過較 大的正向 電流，使得 大量載流 子積 聚在 PN結(jié)上，當(dāng)二極管受到 反偏電壓 而截止工作 時，由于載 流子的作用 形成一個 反向 電流， 致使載流 子消失前一 段時間里 的反向 恢復(fù) 電流急劇減 少，從而發(fā) 生很大的 電流變 化(d i/d t)。 [圖片]
功率 轉(zhuǎn) 換 回路 是 開 關(guān) 電源 的 核 心部 分 ， 同時 也 是 產(chǎn) 生電 磁 干 擾的 主 要 部 分。 該 回 路產(chǎn) 生干 擾 的器 件 主 要有 開 關(guān) 功 率管 和 高 頻變 壓 器， 以反 激 電 路 模式 為 例 ， 其基 本 電 路如 圖 2- 3 所示 。 開關(guān) 管 有四 種情 況 引 起 干擾 。 首先 ，在 開 關(guān) 管 導(dǎo)通 的 情 況 下， 有 較 大的 含有 豐 富高 次 諧 波分 量 的 脈 沖電 流 流 過， 使 得在 阻性 負(fù) 載 時 變換 器 的 輸 入電 流 波 形 近 似 為 矩 形 波 。 這 種 諧 波 干 擾 通 常 需 要 采 用 零 電 流 、 零 電 壓 開 關(guān) 才 能 減 小 。 其 次 ，由于 高頻 變 壓器 繞 組 存在 著 漏 感 ，使 得 開 關(guān)管 截 止時 其電 流 瞬 間 變化 從 而 產(chǎn) 生尖 峰 干 擾。 再者 ， 在開 關(guān) 管 通斷 過 程 中 ，作 為 開 關(guān)管 負(fù) 載的 變壓 器 初 級 線圈 產(chǎn) 生 了 很高 的 浪 涌電 壓， 也 將引 起 噪 聲干 擾 。 另 外， 在 電 源中 的 分布 電容 會 使 得 開關(guān) 管 流 過 的脈 沖 電 流含 有較 多 的高 頻 信 號， 從 而 產(chǎn) 生噪 聲 ， 這些 分 布電 容通 常 存 在 于開 關(guān) 管 及 其散 熱 器 與外 殼 ， 甚至 是 電源 內(nèi) 部 線路 間 。 高頻 變 壓 器的 主 要 電 路為 高 頻 開關(guān) 電 流 環(huán)路 ， 它 是 由初 級 線 圈、 濾 波 電 容及 晶 體 開關(guān) 管構(gòu) 成 。由 于 其 器件 特 性 ， 決定 該 部 分電 路 可能 容易 產(chǎn) 生 一 定的 空 間 輻 射， 從 而 形成 輻射 干 擾。 而 濾 波電 容 起 到 了至 關(guān) 重 要的 作 用。 因?yàn)?， 若 是 該電 容 的 容 量和 高 頻 的特 性決 定 了其 是 否 產(chǎn)生 高 頻 阻 抗， 這 個 阻抗 會 使得 高頻 電 流 以 差模 干 擾 的 方式 傳 導(dǎo) 到交 流 電 源中 ， 從 而形 成 了 傳 導(dǎo)干 擾 。
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