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开关电源的干扰来源
发布时间:2014-12-10 10:41:26     点击次数:239 次
开关电源的优点是工作效率高、体积小,但是由于工作在高频开关状态,所以会产生丰富的高次谐波成分,而这些高次谐波成分经电路、空间辐射到外部电路、空间,极易干扰其他电器的正常工作。
干扰有两方面的含义:一是指开关电源本身产生的干扰信号对别的电器正常工作的影响;二是开关电源本身抗外界干扰信号的干扰,保证自己正常工作的能力,即抗干扰性。一个干扰和抗干扰性能都很好的开关电源,它的工作稳定性会更好。
按干扰方式,开关电源的干扰又可以分为电磁辐射干扰(EMI)和射频干扰(RFI)。开关电源产生干扰源的因素很多,下面是几种主要的干扰来源。
1. 功率开关管开关工作产生的干扰。
开关电源中的功率开关管工作在开关状态,工作时会产生较大的脉冲电压和脉冲电流。由于在脉冲电流和脉冲电压中含有丰富的高次谐波成分,同时又由于功率开关管导通时开关变压器的漏感和整流二极管的恢复特性会形成电流振荡,而在整流二极管上产生的浪涌电压,功率开关管断开时由于变压器漏感产生的浪涌电压,这些都是开关电源的噪声来源。
2. 由于二极管的恢复特性产生的干扰。
当二极管进行高频整流时,由于二极管的结电容,正向电流所储存的电荷在加反向电压时不能马上消失,会形成二极管的固有反向电流。这段时间称为反向恢复时间,这时由于加到二极管的反向电压较大,会产生较大损耗和形成较大的干扰来源。
如果二极管在反向电流恢复时的电流变化率di/dt较大,由于电感作用会产生较大的尖峰电压,这就是二极管的恢复噪声。Di/dt较大时称为硬恢复,Di/dt较小时称为软恢复。软恢复既可通过吸收回路实现,也可通过谐振开关技术实现。软恢复对提高开关电源的工作可靠性,减小干扰有很大的好处。由于肖特基二极管没有载流子蓄积效应,所以恢复噪音很小。
3. 高频变压器产生的干扰。
高频变压器绕组中的电流形成磁通,其中大部分通过高导磁率的磁芯,但也有少部分磁通通过绕组间隙辐射出去,成为所谓漏磁通,这些漏磁通会形成电磁干扰。
4. 由整流滤波电路产生的干扰。
由于交流市电输入的开关电源在输入端接有整流滤波电路,整流二极管的导通角很小,使整流电流的峰值很大,这种脉冲状的二极管整流电流也会产生干扰。
 

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