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开关电源干扰的四个主要原因分析

开关电源干扰的四个主要原因分析

电源开关的高开关动作是开关电源产生电磁干扰的主要原因。12V开关电源主要检查300V上的大滤波 电容 、整流桥各 二极管 及开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致保险烧、发黑。需要注意的是:因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测 电阻 和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。开关电源厂家利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET构成。24V开关电源是高频逆变开关电源中的一个种类。什么是24V开关电源 24V开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止.将交流电提供给变压器进行变压转化为高频率的交流电。 开关频率的提高一方面降低了电源的体积和重量,另一方面也导致了更严重的电磁干扰问题。 开关电源,其内部电压和电流波形在很短的时间内上升和下降,因此,开关电源本身就是一个噪声源。 根据噪声干扰源的类型,开关电源产生的干扰可分为峰值干扰和谐波干扰,传导干扰和辐射干扰。 降低电源噪声源或切断电源噪声与电子系统和电网的耦合是避免电源对电子系统和电网的干扰的根本途径。

如图1所示,所产生的开关工作时的谐波干扰

功率控制开关管在导通时流过一个较大的脉冲输出电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入工作电流信号波形在 阻性负载时近似为矩形波,其中主要含有大量丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压进行开关时,这种谐 波干扰问题将会影响很小。另外,功率选择开关管在截止时间期间,高频电子变压器绕组漏感引起的电流通过突变,也会产生 尖峰干扰。

2,由AC输入电路产生的干扰

无工频变压器的开关控制电源系统输入端整流管在反向恢复工作期间可能会引起高频衰减振荡问题产生影响干扰。开关电源管理产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过一个开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰我们称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过数据输入输出线传播时,都会在发展空间环境产生电场和磁场。这种方法通过研究电磁辐射作用产生的干扰称为辐射干扰。

二极管反向恢复时间引起的扰动

电力二极管整流器将交流输入电压转换为正弦脉冲电压,平滑电容器将交流输入电压转换为直流电压,但电容器电流波形不是正弦波,而是脉冲波形。 从电流波形可以看出,电流中含有高次谐波。 大量的电流谐波成分流入电网,对电网造成谐波污染。 另外,由于电流为脉冲波,电源输入功率因数降低。

频率整流电路具有更大的正整流二极管的正向电流导通时,又将其通过反向偏置电压被关断,由于PN结具有多个载波的积累,因而载流子的一些时间之后的子消失,电流将反向,导致载体的消失减少的反向恢复电流急剧大的电流变化(di / dt)的发生。

4、其他原因

元器件的寄生参数,开关控制电源的原理图进行设计研究不够完善完美,印刷线路板(PCB)走线通常可以采用传统手工布 置,具有一个很大的随意性,PCB的近场干扰大,并且通过印刷板上器件的安装、放置,以及发展方位的不合理问题都会影响造成EMI干扰。这增加了PCB分布特征参数的提取和近场干扰模型估计的难度。

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