現(xiàn)在的電子設備的運用規(guī)模逐步廣泛,開關電源根本與所有電子設備都有必定聯(lián)絡,這些電子設備在實踐運行中會產(chǎn)生頻譜較寬、密度較高的電磁信號,許多嚴峻的環(huán)境都要求電子設備具備較強的電磁兼容性,所以設備的電磁兼容性規(guī)劃是至關重要的。
一、電磁兼容的體系構成
所謂的電磁兼容性一般是由兩個部分組成,一是電磁敏感性,二是電磁攪擾。電子設備不只要讓設備本身對外構成的噪聲下降,而且可以阻遏來源于外部的噪聲。電子設備只要滿足這些條件,才可以在同一時刻運用,相互之間沒有任何攪擾。電磁敏感性首要是指在出現(xiàn)電磁打擾的情況下,體系以及設備等等無法避免功用嬌弱的功用,即抗攪擾功用。電磁攪擾是指電子設備產(chǎn)生的外出噪聲。因而,綜合以上來分析,電磁攪擾與電磁敏感性不只是敵對的,而且是相互有聯(lián)絡的矛盾統(tǒng)一體。
二、開關電源電磁攪擾的特征
在開關電源功率轉(zhuǎn)換器中功率半導體器件的開關次數(shù)恰當多,在高頻下啊功率開關器件的通電、斷電中往往會產(chǎn)生巨大的電磁攪擾。相對于數(shù)字電路而言,其開關器件功率恰當大,但是頻率不能過高,所以開關電源電磁攪擾一般都會出現(xiàn)出許多特征,首要體現(xiàn)在以下幾點:
1開關電源電磁攪擾攪擾源的方位生死恰當清楚的,具體集中在二級管以及功率開關器件上。
2因為其是作業(yè)在開關情況的動力轉(zhuǎn)化設備,其在電流以及電壓方面都有恰當高的改變率,構成很大的攪擾強度。
3一般來說,印刷線路板都采用手藝安頓,具有較強的隨意性,這樣就難以提取印刷線路板。
三、概述電磁兼容
世界電工委員會提出電磁兼容的首要界說是:電子設備的首要功用是電磁兼容,在電磁環(huán)境下電子設備可以體現(xiàn)出其功用,一般不會構成無法忍受的攪擾。我國出臺的電磁兼容規(guī)范中提出電磁兼容的界說是:在其電磁環(huán)境下體系或許設備在實踐作業(yè)中不會出現(xiàn)問題,而且不會對此環(huán)境中的其他事物產(chǎn)生無法忍受的電磁打擾功用。這就標明電磁兼容有以下幾個層面的意思:第一,電子設備應該具備的阻遏電磁攪擾功用;第二,此電子設備引起的電磁攪擾要嚴格控制,不能超過規(guī)范的極限,不可以構成相同電磁環(huán)境中其他各項電子設備無法安穩(wěn)工作;第三,不管什么類型的電子設備,都可以對其電磁兼容性進行準確測量。
電磁兼容性研討的領域一般包括多個部分,首要包括電磁兼容性的測試、電磁攪擾的出現(xiàn)和傳輸以及電磁兼容的規(guī)劃規(guī)范等等。[1]其研討對象也有必定的差異,一般有兩種攪擾,分別是天然攪擾源以及人為攪擾源。前者,天然攪擾源首要包括電阻熱噪聲、太陽以及雷電等等。后者,人為攪擾源首要包括手機、電網(wǎng)以及燃燒體系等等。在這個領域我國起步時刻是恰當吃的,但是也合理擬定電磁兼容性的規(guī)范,尤其是在電動工具以及無線電等多方面都擬定相應的測量規(guī)范和測量方式。
四、影響開關電源電磁兼容功用的首要要素
一般,對開關電源電磁兼容功用產(chǎn)生影響的要素具體表現(xiàn)在以下幾點:第一,外部噪聲影響開關電源,比如:運用電網(wǎng)傳輸進入開關電源的差模噪聲、共模噪聲攪擾開關電源控制電路等等;第二,開關電源輸進變流回路的非線性構成的電流波形畸變,構成的電流諧波重量污染電網(wǎng);第三,開關電源的高頻逆變回路出現(xiàn)的電磁噪聲。開關電源類型多元化,依據(jù)電路結構,可以將其劃分紅直流轉(zhuǎn)換時以及串聯(lián)式;依據(jù)鼓舞方法,可以將其劃分紅別人鼓舞式和自我鼓舞式;依據(jù)開關管的組合,可以將其劃分紅推挽以及單管等等。但是任何類型的開關電源,都是借助開關器件關和開的時刻比對傳輸電壓大小進行控制,廣泛采用的控制方法包括兩種,一是脈沖寬度調(diào)制,二是脈沖頻率調(diào)制。[2]因為開關開關電源開關頻率超過幾十乃至幾百千赫,電路的電壓改變率以及電流都說是恰當大的,所以高頻整流器件以及開關器件的電流尖峰構成的諧波、高頻電壓器的電磁輻射構成的攪擾等噪聲都是恰當強的電磁攪擾源。這些電磁攪擾信號跟著開關頻率的提高、輸出功率的加大而顯著加強,會運用電源線和差模與共模的方向向外面?zhèn)鲗?,也輻射到鄰近空間,要挾其他電子設備的安全安穩(wěn)工作。開關電源作業(yè)原理簡圖如圖1所示,標明開關電源中電磁噪聲的出現(xiàn)和耦合途徑。
五、開關電源的電磁兼容規(guī)劃分析
一般,約束開關電源攪擾的方法有許多方式,比如:接地處理、改仁慈路以及屏蔽處理等等。[3]本文采用改善電路,采用吸收變壓器以約束分布電容產(chǎn)生的危害,減少高頻噪聲;采用濾波電路等戰(zhàn)略加強電源的抗攪擾性,使開關電源的電磁兼容性得到明顯提高,讓其在相對雜亂的電磁環(huán)境中可以正常工作。
(一)濾波器的規(guī)劃
電磁攪擾進入電子設備的首要途徑是電源線,在設備電源線進口方位將電網(wǎng)濾波器安裝上,可以使電磁攪擾傳達途徑被堵截。[4]此電源采用通過改善的濾波器。相對于慣例的濾波器而言,增設瞬態(tài)克制器以及差模扼流圈等等,而且在開關電源進口方位運用磁環(huán)將引線端套住,這樣可以使共模攪擾以及差模攪擾得到克制。
(二)逆變器的規(guī)劃
開關電源造成電磁輻射的重要器件是逆變器,在高頻率下逆變器的簡化等效電路如圖2所示。
繞組間的分布電容C1、C2讓變壓器初次級引起耦合,讓初級高頻噪聲耦合轉(zhuǎn)化到次級;通過分布電容C1、C2讓變壓器主回路與內(nèi)部中出現(xiàn)高頻振動環(huán)流,讓變壓器功率耗費加大,而且出現(xiàn)高頻電磁輻射。[5]在變壓器實踐規(guī)劃過程中,不管是選擇仍是繞制絕緣材料,有必要要盡或許下降每個部分的分布電容,而且通過將屏蔽層添加在初級和次級之間,使C1、C2可下降為0。因為高壓電源變壓器歸于升壓型,與電容C2相比之下,C1電容很少影響電路。為了下降次級分布電容C2的危害性,規(guī)劃人員在規(guī)劃變壓器次級時,可以將其規(guī)劃成一種雙繞組,運用吸收變壓器將繞組間分布電容的全部諧振能量向主電路轉(zhuǎn)移。[6]此外,因為吸收變壓器的出現(xiàn),等同于將電阻分布設置在C2的兩頭,下降電流尖峰,電路處在阻尼狀況下,以下降電磁輻射。
結語:
總而言之,開關電源電磁兼容規(guī)劃的首要意圖是讓產(chǎn)品在某種電磁環(huán)境下安穩(wěn)工作,換言之,電源產(chǎn)品有必要要滿足有關規(guī)定的抗攪擾極限值要求,假如受到電磁騷擾,就會減少其運用功用,乃至影響電源產(chǎn)品的安全性。而且電源產(chǎn)品有必要要滿足有關規(guī)定的電磁極限值要求,絕對不能污染電磁環(huán)境,以更好地實現(xiàn)電磁兼容。
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