開關電源的干擾因素有哪些?
2022-06-15(1163)次瀏覽
隨著科技的飛速發展,越來越多的電子產品被普及,應用到了越來越多的場合中。電子產品,最不能缺少的,便是電,所以電源,成了其中極為重要的存在。這就不得不說到開關電源了,開關電源是一種高頻化電能轉換裝置,其功能是將一個位準的電壓,透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流。不過在開關電源的使用過程中,存在一些干擾因素,具體如下:
開關電源的干擾一般分為兩大類:一是開關電源內部元器件形成的干擾;二是由于外界因素影響而使開關電源產生的干擾。兩者都涉及到人為因素和自然因素。
開關電源內部干擾:開關電源產生的EMI主要是由基本整流器產生的高次諧波電流干擾和功率變換電路產生的尖峰電壓干擾。
基本整流器:基本整流器的整流過程是產生EMI最常見的原因。這是因為工頻交流正弦波通過整流后不再是單一頻率的電流,而變成直流分量和頻率不同的諧波分量,諧波會沿著輸電線路產生傳導干擾和輻射干擾,使前端電流發生畸變,一方面使接在其前端電源線上的電流波形發生畸變,另一方面通過電源線產生射頻干擾。
功率變換電路:功率變換電路是開關穩壓電源的核心,它諧波比較豐富,產生這種脈沖干擾的主要元器件為:
1、開關管,開關管及其散熱器與外殼和電源內部的引線間存在分布電容,當開關管流過大的脈沖電流時,該波形含有許多高頻成份;同時,開關電源使用的器件參數如開關功率管的存儲時間,輸出級的大電流,開關整流二極管的反向恢復時間,會造成回路瞬間短路,產生很大短路電流,另外,開關管的負載是高頻變壓器或儲能電感,在開關管導通的瞬間,變壓器初級出現很大的涌流,造成尖峰噪聲。
2、高頻變壓器,開關電源中的變壓器,用作隔離和變壓,但由于漏感的原因,會產生電磁感應噪聲;同時,在高頻狀況下變壓器層間的分布電容會將一次側高次諧波噪聲傳遞給次級,而變壓器對外殼的分布電容形成另一條高頻通路,使變壓器周圍產生的電磁場更容易在其他引線上耦合形成噪聲。
3、整流二極管,整流二極管用作高頻整流時,由于反向恢復時間的因素,往往正向電流蓄積的電荷在加上反向電壓時不能立即消除。一旦這個反向電流恢復時的斜率過大,流過線圈的電感就產生了尖峰電壓,在變壓器漏感和其他分布參數的影響下將產生較強的高頻干擾,其頻率可達幾十MHz。
4、電容、電感器和導線開關電源由于工作在較高頻率,會使低頻元件特性發生變化,由此產生噪聲。
開關電源外部干擾:開關電源外部干擾可以以“共?!被颉安钅!狈绞酱嬖?。干擾類型可以從持續期很短的尖峰干擾到完全失電之間進行變化。其中也包括電壓變化、頻率變化、波形失真、持續噪聲或雜波以及瞬變等。
以上關于開關電源的干擾因素有哪些就為大家分享到這里,開關電源高頻化是其發展的方向,高頻化使開關電源小型化,并使開關電源進入更廣泛的應用領域,特別是在高新技術領域的應用,推動了開關電源的發展前進,每年以超過兩位數字的增長率向著輕、小、薄、低噪聲、高可靠、抗干擾的方向發展。
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