開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的抑制措施
1 EMI濾波器
濾波器具有雙向?yàn)V波的作用，既能阻止來(lái)自于電網(wǎng)的干擾進(jìn)入電源內(nèi)部，又能阻止電源本身產(chǎn)生的干擾污染電網(wǎng)。利用電流探頭分離開(kāi)關(guān)電源的共模和差模干擾，進(jìn)而分別設(shè)計(jì)共模和差模濾波器[3]。圖2示出實(shí)際使用的EMI濾波電路。
由圖可見(jiàn)，Y電容C202，C302與共模電感L101，L201對(duì)電源中的共模干擾起抑制作用；X電容C101，C201， C30l，C102與共模電感的漏感Lpo對(duì)電源中的差模干擾起抑制作用。R101，R201為泄放電阻，斷電之后，可使X電容上的電壓快速降低，并達(dá)到安全規(guī)范的要求。 RV30l為壓敏電阻，它的響應(yīng)時(shí)間僅有幾個(gè)納秒，并且沒(méi)有延遲現(xiàn)象，所以壓敏電阻能吸收上升很陡的浪涌電壓引起的EMI，并能保護(hù)電源中的器件，防止電壓畸變，特別是對(duì)防雷效果很好。' {* J* @4 N2 w
圖3示出加濾波器前后的傳導(dǎo)EMI測(cè)試結(jié)果�？梢�(jiàn)，EMI濾波器使開(kāi)關(guān)電源的傳導(dǎo)EMI下降了20多個(gè)dB?μV。特別是在1MHz以上的高頻段效果更佳，起到了很好的抑制效果。
2 對(duì)電流諧波的抑制
對(duì)于整流電路中的尖峰電壓及其高次諧波可通過(guò)功率因數(shù)校正電路(PFC)予以解決。通過(guò)補(bǔ)償可有效抑制高次諧波，其功率因數(shù)可提高到0.99以上，基本上實(shí)現(xiàn)了無(wú)諧波，消除了諧波對(duì)電網(wǎng)的污染。
3 減小du/dt和di/dt
對(duì)于VM等開(kāi)關(guān)器件在開(kāi)通時(shí)產(chǎn)生的di/dt和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的du/dt，可以加無(wú)源緩沖電路和軟開(kāi)關(guān)諧振技術(shù)來(lái)抑制。圖4示出在VM兩端并聯(lián)的RCD吸收電路。它可吸收接通和關(guān)端瞬間產(chǎn)生的浪涌峰值電壓，降低開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生的電磁干擾。圖5a示出加吸收和軟開(kāi)關(guān)諧振電路時(shí)傳導(dǎo)EMI的測(cè)試結(jié)果。與圖3b相比，EMI平均下降了約6dB?μV。 l2 }- T9 J) D/ I1 A
4 高頻變壓器產(chǎn)生干擾的抑制
選擇高磁導(dǎo)率的磁芯，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組要緊密相連，并且初級(jí)與次級(jí)交叉并繞，以達(dá)到減小漏磁，進(jìn)而減小因漏感引起的電磁感應(yīng)噪聲。在變壓器的線包和磁芯外表面包一層薄的銅皮作為屏蔽層也會(huì)起到良好的抑制作用。在高頻時(shí)，干擾能量通過(guò)變壓器的分布電容在初次級(jí)之間傳遞，把干擾能量消耗在電路中，為了減小分布電容，常用的方法是在變壓器的初次級(jí)跨接一個(gè)Y電容。圖5b示出在變壓器外加屏蔽銅皮和在初次級(jí)跨接Y電容。與圖5a相比可見(jiàn)，雖然在1MHz以下的頻段，EMI下降得比較明顯，但因干擾能量在變壓器的初次級(jí)之間互相傳遞，在其余頻段卻有所上升，因而總體上達(dá)到了CISPER EN550022B的標(biāo)準(zhǔn)。 3 w W8 z' j4 q4 [
0 H/ j: K0 d5 o0 r9 T
5 調(diào)頻技術(shù)抑制干擾# v9 F d: q/ x; \. r
調(diào)頻技術(shù)也叫“頻率抖動(dòng)技術(shù)”[4]，即將主開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)行調(diào)制，在主頻率的周圍產(chǎn)生一系列頻帶，把集中在主頻率及其2次、3次等諧波上的能量分散到周圍很寬的頻帶上，從而降低干擾。
6結(jié)論
研究了開(kāi)關(guān)電源中的EMI干擾源，通過(guò)對(duì)正激變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的剖析，根據(jù)干擾源產(chǎn)生的機(jī)理，采用了幾中抑制措施，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，效果很好。它為抑制開(kāi)關(guān)電源的干擾源，以及解決EMI超標(biāo)問(wèn)題提供了參考依據(jù)。
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