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减少开关电源对电网干扰的方法

2020-02-16 12:14:14 11

  

       开关电源对电网的搅扰电压是在电网和开关电源之间加入LISN的50Ω的电阻上测得的。德国规范VDE和美国规范FCC都对开关电源电网传导搅扰的极限进行了规定。规范又分为A类和B类。其中,A类规范是针对那些用在工业、商业和办公室环境的设备的,而B类规范则是针对那些用于居民的设备而建立的,因为涉及民用,其规范更为严格,要求也更高。

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  削减对电网搅扰的办法有以下几种:
 
  (1)削减电压过冲。削减电压过冲既可防止管子承受过高的电压,又可削减对电网的高频噪声。挑选反向恢复电流小的二极管(如炭化硅二极管)也是一种减小搅扰源强度的可行的办法。尽管调整触发脉冲的跳变沿和加大栅极的电阻等可以降低dv/dt,但这会加大开关损耗和降低整个设备的功率,需要从开关电源的各项性能来归纳考虑其取舍。
 
  (2)改进调制办法。将频率不变的调制改为随机调制、变频调制和所谓“∑△”调制等等。频率固定不变的调节脉冲发生的搅扰低频段主要是调制频率的谐波搅扰,低频段的搅扰主要是会集在各谐波点上,而随机调制等办法发生的低频搅扰则分散在一定的频段上,因而,选用上述办法有利于开关电源经过电磁搅扰的频谱特性的测验,使之契合电源的电磁规范。
 
  (3)添加输入滤波器。(1)和(2)两种办法主要是从削减搅扰源的强度着手的,而添加滤波器是从改动耦合通道的特性入手的。添加的共模滤波器是可以削减开关电源对电网的搅扰。假如不加输入滤波器,电源对电网的搅扰将大大超出相应的规范。而加入输入滤波器后,电源对电网的搅扰则会契合相应的规范。在测量时考虑到开关电源对电网的低频段搅扰主要是开关频率整数倍的各次谐波,故扫频仪的频带分辨率为200Hz,而在150KHz-30MHz频段频带分辨率为9KHz。别的,选用屏蔽办法也可以削减开关电源对电网的搅扰。
 
  电源经过电磁兼容的测验鉴定,达到规范的要求,与开关电源在运用过程中会不会引起不允许的搅扰是两回事。达到规范的电源运用或处理不妥,在运用中也会引起严峻的搅扰。并且,开关电源既是一个电源设备,也是一个噪声发作设备,它和受扰体之间是经过耦合通道连接在一起的,显然耦合通道的特性与受扰体的特性配合欠好而引起严峻的搅扰是或许的,开关电源并联供电引起整个系统不稳定的现象也是存在的。
 
  有的受扰体对搅扰的时域波形灵敏,如有的数字电路在搅扰脉冲作用下,会发生误动作与时域波形有关,即不仅与脉冲幅度有关,并且还与脉宽有关。即使开关电源达到了相应的规范,但它对外发生搅扰的时域波形引起较严峻的搅扰是或许的。根据以上考虑,有的开关电源用户,除了要按规范检测开关电源的电磁兼容性能外,还应当添加一些在开关电源的特定的运用条件下的某些搅扰性能的检测。
 
  此外,有的开关元件在注册和关断时发生的跳变是不同的,注册时发生的dv/dt会大于关断时发生的dv/dt,对外发生的搅扰也是前者大于后者。并且,导通时的跳变与负载等因素基本没有关系。假如选用随机调制电源和固定频率的调制的电源两者开关元件,如LGBT,其驱动回路的参数和驱动脉冲都相同,因而两者的开关的电压跳变相同;在两者的对外搅扰耦合通道也相一起,从对电网的搅扰测验结果的频域特性来看前者要优于后者。但对外的搅扰的时域波形还是相同的,并不一定随机调制的电源就优于固定频率调制的电源。


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