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开关电源的zao声及其抑制方法

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-01-23 10:10:00【

开关电源噪声的产生一般可分为以下两类。

1.开关电源是把工频交流整流为直流后,再通过开关电路变换为高频交流,接着整流为稳定直流的一种电源,这样就存在以下几种噪声:开关电源的整流波形畸变产生的高档次谐波噪声;开关器件在大电流、高电压导通与截止时,其电流、电压急剧变化,形成的宽频带电磁干扰噪声;整流二极管的开通及关断过程中产生的浪涌电流尖峰和高频振荡噪声;此外,还有输出滤波器的输入端由于变压器漏感、分布电容及滤波电感电容的存在而产生振荡形成的电磁干扰噪声等。

2.由于外界因素影响而产生的干扰

外界电磁场干扰通过辐射进入开关电源或通过电源线输入开关电源。这种干扰又可分为以下两种。

(1)人为干扰源。随着现代科学技术的飞速发展,电子、电力电子、电器设备开始广泛应用,它们在运行中产生的高度密度、宽频谱的电磁信号充满整个空间,形成复杂的电磁环境。特别是瞬态电磁干扰。其电压幅度高(几百付至上千伏)、上升速度快、持续时间短、随机性强。此外,雷达、导航、通信等设备产生的无线电噪声,频率范围宽,干扰强度较大。

(2)自然干扰源。例如,雷电放电现象和宇宙的太阳黑子、宇宙射线等天电干扰噪声,前者的持续时间短但能量长,后者的频率范围很宽。

对于开关电源来说,其驱动电路、保护电路等容易受到电磁干扰而发生误动作。而开关电源本身就是较强的EMI(Electro-MagneticInterference,电磁干扰)噪声源,在正常工作时间可能向外发射电磁干扰,其产生的EMI噪声既有很宽的频率范围,又有很高强度。这些电磁干扰噪声也同样通过辐射和传导的方式污染电磁环境,从而影响其他电子设备的正常工作。

干扰通过空间电磁辐射传播的称为辐射噪声,它随着距离的增加而减少。干扰通过设备的各种连接线(如电源线、信号线、控制线、数据线、公共地线等)传播的称为传导噪声,必须采取有效措的措施来抑制噪声干扰信号的传递,阻止这些噪声进出开关电源。在抑制EMI辐射噪声方面,电磁屏蔽是最好的方法。而在抑制EMI传导噪声方面,采用EMI滤波器是有效地手段。

采用屏蔽技术可以有效地抑制辐射干扰。例如,开关电源采用金属外壳屏蔽盒或屏蔽网板,选用导电良好的铜板或铝板制作(铜板或铝板的厚度一般为0.5-1mm即可)。为了散热,屏蔽盒壁板上应开设通风孔,且孔洞最好为圆形。为了是屏蔽盒接缝处接触良好,可在接缝处加入簧片。当频率较高时,在缝隙处电磁场的泄漏一般要比孔洞更为严重,而且在缝隙处,磁场泄漏又大于电场泄漏。因此,当屏蔽盒与盖板用螺钉连接时,螺钉间距不要太大,而且要拧紧,以减小缝隙。

开关电源直接接在市电电网上时,电网与电源设备之间有着双向的电磁干扰影响:开关电源从电源进线引入电网噪声,并经电源线将开关电源产生的谐波和寄生振荡的能量等噪声传导出去。为减少电源线的传导噪声,在电源输入应加电磁干扰滤波。

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