如何減少開(kāi)關(guān)電源對電網(wǎng)干擾?

在規劃及運用開(kāi)關(guān)電源的進(jìn)程傍邊,很多工程師都會(huì )面對一個(gè)問(wèn)題即是:怎么削減開(kāi)關(guān)電源對電網(wǎng)的攪擾呢?開(kāi)關(guān)電源對電網(wǎng)的攪擾電壓是在電網(wǎng)和開(kāi)關(guān)電源之間參加LISN的50Ω的電阻上測得的。德國規范VDE和美國規范FCC都對開(kāi)關(guān)電源電網(wǎng)傳導攪擾的極限進(jìn)行了規定。規范又分為A類(lèi)和B類(lèi),或許稱(chēng)之為1類(lèi),或2類(lèi)。本來(lái)中1類(lèi)是指對于,工商業(yè)、作業(yè)工作環(huán)境而設置的,本來(lái)中2類(lèi)是指對于對于居民的生活環(huán)境而建立的。對于生活環(huán)境的規范更高,請求也嚴厲,由于不這么的話(huà)對人身及生活環(huán)境會(huì )發(fā)作更大的危害。
 
電源經(jīng)過(guò)電磁兼容的測驗判定,到達規范的請求,與開(kāi)關(guān)電源在運用進(jìn)程中會(huì )不會(huì )導致不允許的攪擾是兩回事。到達規范的電源運用或處理不當,在運用中也會(huì )導致嚴峻的攪擾。并且,開(kāi)關(guān)電源既是一個(gè)電源設備,也是一個(gè)噪聲發(fā)作設備,它和受擾體之間是經(jīng)過(guò)耦合通道銜接在一起的,明顯耦合通道的特性與受擾體的特性合作欠好而導致嚴峻的攪擾是也許的,開(kāi)關(guān)電源并聯(lián)供電導致全部體系不穩定的景象也是存在的。有的受擾體對攪擾的時(shí)域波形靈敏,如有的數字電路在攪擾脈沖效果下,會(huì )發(fā)作誤動(dòng)作與時(shí)域波形有關(guān),即不只與脈沖幅度有關(guān),并且還與脈寬有關(guān)。即便開(kāi)關(guān)電源到達了相應的規范,但它對外發(fā)作攪擾的時(shí)域波形導致較嚴峻的攪擾是也許的。根據以上思考,有的開(kāi)關(guān)電源用戶(hù),除了要按規范檢查開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容功能外,還應當添加一些在開(kāi)關(guān)電源的特定的運用條件下的某些攪擾功能的檢查。
此外,有的開(kāi)關(guān)元件在注冊和關(guān)斷時(shí)發(fā)作的跳變是不一樣的,注冊時(shí)發(fā)作的dv/dt會(huì )大于關(guān)斷時(shí)發(fā)作的dv/dt,對外發(fā)作的攪擾也是前者大于后者。并且,導通時(shí)的跳變與負載等要素根本沒(méi)有關(guān)系。假如選用隨機調制電源和固定頻率的調制的電源兩者開(kāi)關(guān)元件,如LGBT,其驅動(dòng)回路的參數和驅動(dòng)脈沖都一樣,因而兩者的開(kāi)關(guān)的電壓跳變一樣;在兩者的對外攪擾耦合通道也一樣時(shí),從對電網(wǎng)的攪擾測驗結果的頻域特性來(lái)看前者要優(yōu)于后者。但對外的攪擾的時(shí)域波形仍是一樣的,并不必定隨機調制的電源就優(yōu)于固定頻率調制的電源。

現在,削減對電網(wǎng)攪擾的辦法有以下幾種:
(1)削減電壓過(guò)沖。削減電壓過(guò)沖既可防止管子接受過(guò)高的電壓,又可削減對電網(wǎng)的高頻噪聲。挑選反向恢復電流小的二極管(如炭化硅二極管)也是一種減小攪擾源強度的可行的辦法。盡管調整觸發(fā)脈沖的跳變沿和加大柵極的電阻等能夠下降dv/dt,但這會(huì )加大開(kāi)關(guān)損耗和下降全部設備的功率,需要從開(kāi)關(guān)電源的各項功能來(lái)歸納思考其取舍。
(2)改進(jìn)調制辦法。將頻率不變的調制改為隨機調制、變頻調制和所謂“∑△”調制等等。頻率固定不變的調節脈沖發(fā)作的攪擾低頻段主要是調制頻率的諧波攪擾,低頻段的攪擾主要是會(huì )集在各諧波點(diǎn)上,而隨機調制等辦法發(fā)作的低頻攪擾則分散在必定的頻段上,因而,選用上述辦法有利于開(kāi)關(guān)電源經(jīng)過(guò)電磁攪擾的頻譜特性的測驗,使之契合電源的電磁規范。
(3)添加輸入濾波器。(1)和(2)兩種辦法主要是從削減攪擾源的強度著(zhù)手的,而添加濾波器是從改動(dòng)耦合通道的特性入手的。添加的共模濾波器是能夠削減開(kāi)關(guān)電源對電網(wǎng)的攪擾。假如不加輸入濾波器,電源對電網(wǎng)的攪擾將大大超出相應的規范。而參加輸入濾波器后,電源對電網(wǎng)的攪擾則會(huì )契合相應的規范。在丈量時(shí)思考到開(kāi)關(guān)電源對電網(wǎng)的低頻段攪擾主要是開(kāi)關(guān)頻率整數倍的各次諧波,故掃頻儀的頻帶分辨率為200Hz,而在150KHz-30MHz頻段頻帶分辨率為9KHz。別的,選用屏蔽辦法也能夠削減開(kāi)關(guān)電源對電網(wǎng)的攪擾。


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