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你想了解--開關電源嗎？
來源： 發(fā)布時間：2019-07-09 點擊量：1103
你想了解--開關電源嗎？
開關電源因具有功耗小、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，而被廣泛應用于計算機、通信、電子儀器、工業(yè)自動控制、國防及家用電器等領域。但是開關電源瞬態(tài)響應較差、易產(chǎn)生電磁 干擾，且EMI信號占有很寬的頻率范圍，并具有一定的幅度。這些EMI信號經(jīng)過傳導和輻射方式污染電磁環(huán)境，對通信設備和電子儀器造成干擾，因而在一定程 度上限制了開關電源的使用。而開關電源中的干擾源主要集中在電壓、電流變化大，如開關管、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。
交流開關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， 還可以通過導線產(chǎn)生輻射，造成的干擾較大。若在交流電源輸人端采用適當?shù)腅MI濾波器，則可有效地抑制電磁干擾。在開關電源 中差模電容C1、C2用來短路差模干擾電流，而中間連線接地電容C3、C4則用來短路共模干擾電流。共模扼流圈是由兩股等粗并且按同方向繞制在一個磁芯 上的線圈組成。如果兩個線圈之間的磁藕合非常緊密，那么漏感就會很小，在電源線頻率范圍內(nèi)差模電抗將會變得很小;當負載電流流過共模扼流圈時，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，它們在磁芯中相互抵消。 因此即使在大負載電流的情況下，磁芯也不會飽和。而對于共模干擾電流，兩個線圈產(chǎn)生的磁場是同方向的，會呈現(xiàn)較大電感，從而起到衰減共模干擾信號的作用。這里共模扼流圈要采用導磁率高、頻率特性較佳的鐵氧體磁性材料。
通常采用軟開關電路控制技術，結合合理的元器件布局及印制電路板布線、接地技術，對開關電源的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關電源的電磁輻射干擾。開關電源的屏蔽措施主要是針對開關管和高頻變壓器而言。開關管工作時產(chǎn)生大量的熱量，需要給 它裝散熱片，從而使開關管的集電極與散熱片間產(chǎn)生較大的分布電容。因此，在開關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，要按各個途徑進行評價。一種是以波長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。這種波長的頻率在附屬于電子設備的電源線的長度范圍內(nèi)還不滿1 個波長，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，進而可充分評估干擾的大小，這種噪聲叫做傳導噪聲。當頻率達到30MHz 以上，波長也會隨之變短。這時如果只對發(fā)生于電源線的噪聲源電壓進行評價，就與實際干擾不符。因此，采用了通過直接測定傳播到空間的干擾波評價噪聲大小的方法，該噪聲就叫做輻射噪聲。測定輻射噪聲的方法有上述按電場強度對傳播空間的干擾波進行直接測定的方法和測定泄露到開關電源線上的功率的方法。
開關電源因具有功耗小、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，而被廣泛應用于計算機、通信、電子儀器、工業(yè)自動控制、國防及家用電器等領域。但是開關電源瞬態(tài)響應較差、易產(chǎn)生電磁 干擾，且EMI信號占有很寬的頻率范圍，并具有一定的幅度。這些EMI信號經(jīng)過傳導和輻射方式污染電磁環(huán)境，對通信設備和電子儀器造成干擾，因而在一定程 度上限制了開關電源的使用。而開關電源中的干擾源主要集中在電壓、電流變化大，如開關管、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。
交流開關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， 還可以通過導線產(chǎn)生輻射，造成的干擾較大。若在交流電源輸人端采用適當?shù)腅MI濾波器，則可有效地抑制電磁干擾。在開關電源 中差模電容C1、C2用來短路差模干擾電流，而中間連線接地電容C3、C4則用來短路共模干擾電流。共模扼流圈是由兩股等粗并且按同方向繞制在一個磁芯 上的線圈組成。如果兩個線圈之間的磁藕合非常緊密，那么漏感就會很小，在電源線頻率范圍內(nèi)差模電抗將會變得很小;當負載電流流過共模扼流圈時，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，它們在磁芯中相互抵消。 因此即使在大負載電流的情況下，磁芯也不會飽和。而對于共模干擾電流，兩個線圈產(chǎn)生的磁場是同方向的，會呈現(xiàn)較大電感，從而起到衰減共模干擾信號的作用。這里共模扼流圈要采用導磁率高、頻率特性較佳的鐵氧體磁性材料。
通常采用軟開關電路控制技術，結合合理的元器件布局及印制電路板布線、接地技術，對開關電源的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關電源的電磁輻射干擾。開關電源的屏蔽措施主要是針對開關管和高頻變壓器而言。開關管工作時產(chǎn)生大量的熱量，需要給 它裝散熱片，從而使開關管的集電極與散熱片間產(chǎn)生較大的分布電容。因此，在開關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，要按各個途徑進行評價。一種是以波長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。這種波長的頻率在附屬于電子設備的電源線的長度范圍內(nèi)還不滿1 個波長，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，進而可充分評估干擾的大小，這種噪聲叫做傳導噪聲。當頻率達到30MHz 以上，波長也會隨之變短。這時如果只對發(fā)生于電源線的噪聲源電壓進行評價，就與實際干擾不符。因此，采用了通過直接測定傳播到空間的干擾波評價噪聲大小的方法，該噪聲就叫做輻射噪聲。測定輻射噪聲的方法有上述按電場強度對傳播空間的干擾波進行直接測定的方法和測定泄露到開關電源線上的功率的方法。
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