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开关电源的EMC干扰就是这么产生的

 

  

开关电源的EMC干扰就是这么产生的
来源:电源网综合

  在开关电源产品的研发过程中,EMC问题是工程师所必需克服的难题之一,也是不同功率的开关电源所共同具备的一个棘手问题。EMC又称为电磁兼容,而想要使设计的产品符合电磁兼容标准,就必须弄清楚开关电源的电磁干扰都是从哪里来的。本文将会就常见的几种电磁干扰产生的方式,进行简要总结和分析。

1,开关电源开关电路产生的电磁干扰

  在开关电源的EMC设计中,工程师首先需要避免的就是从电源的开关电路中所产生的电磁干扰问题,这也是开关电源的主要干扰源之一。开关电路在结构方面主要由开关管和高频变压器组成,因此它产生的du/dt具有较大幅度的脉冲,频带较宽且谐波丰富。电源电压中断会产生与初级线圈接通时一样的磁化冲击电流瞬变,这种瞬变是一种传导型电磁干扰,既会影响变压器的初级,同时还会使传导干扰返回配电系统,造成电网谐波电磁干扰,从而影响其他设备的安全和经济运行。

2,开关电源整流电路产生的电磁干扰

  在开关电源的EMC设计中,另一个较大的电磁干扰源就是整流电路。在一些中小型电源的整流电路中,在输出整流二极管截止时都会有一个反向电流,它恢复到零点的时间与结电容等因素有关。高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化。

3,开关电源高频变压器产生的电磁干扰

  高频变压器在开关电源的运行过程中也同样会不可避免的产生电磁干扰,在大型电源的产品测试过程中,这一干扰问题尤其常见。高频变压器的初级线圈、开关管和滤波电容构成的高频开关电流环路有时会产生较大的空间辐射,形成辐射干扰,对电源的EMC设计有较大影响。如果电容滤波容量不足或高频特性不好,电容上的高频阻抗会使高频电流以差模方式传导到交流电源中形成传导干扰。

4,开关电源分布电容引起的干扰

  分布电容在开关电源的设计和EMC产品测试过程中,是一种非常不起眼的电磁干扰源。当开关电源工作在高频状态时,其分布电容所产生的干扰是非常大的,一方面,散热片与开关管集电极间的绝缘片接触面积较大,且绝缘片较薄。高频电流会通过分布电容流到散热片上,再流到机壳地,此时将会产生共模干扰。另一方面,脉冲变压器的初次级之间存在着分布电容,可将原边电压直接耦合到副边上,在副边作直流输出的两条电源线上产生共模干扰。

以上就是本文针对开关电源在EMC设计过程中常见的几种电磁干扰产生形式,所进行的总结和分析。希望通过本文的分享,对各位工程师的EMC产品设计工作提供一定的帮助。

 

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