开关电源的抗干扰问题

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开关电源抗干扰技术

开关电源抗干扰技术
降低 干扰是开关 电源稳定工作 的前提 , 主要方法如下 :
2 合 理接 地
() 1 接地过 程遵循 的原则 。① 交 流 电源地 与直流
电源地分开 。通 常采 用“ 浮地技术 ” 将交流 电源地与直
l 电路设计 上优 化 布局
合理 布局可 对 电路 中产 生 的辐 射噪声 加 以抑制 。
应 该 注 意 以下 几 点 :
流电源地分开。 功率地与弱 电地分开 。 ② 功率地是负载 电路或功率驱动 电路 的零 电位 的公共基准地 。由于负
载 电路或功率驱 动电路的 电流较强 、 电压较 高 。 以功 所 率地 线上 的干扰较大 。因此功率地 必须与其他弱 电地
( ) 散热元器件如 功率 开关器件 、 1将 变压 器等安装
隔离 方 式 如 下 :
() 3 输入 和输 出元件应尽量 远离 ; 脉冲 电流流过 的 区域远离输入输 出端子 , 噪声 源与出 口分 离。 使 ( ) 双面 印制板设 计 中 , 当加入 滤波 电容 , 4在 适 以
减小 电源线 阻抗 , 缩小 电流环路 , 电路 工作更加稳定 使
在 印制 板 的上 方 。 以利 散 热 。
分别设置 , 以保证整个 系统稳定可靠 的工作 。 模拟 电 ③
路 与 数 字 电路 的 电源 地 分 开 。
( )将相互 关联的元器件摆放 在一起 以避 免印制 2
线 过 长 引 起 的干 扰 。
3 采 用适 当 的电路 隔离 方式
开关 电源包 括变换与控制部分 。变 换部分是主要 的电磁干扰源 , 控制部分是被干扰对象 。 干扰 问题实 抗 质上是解决 电气设 备 的电磁兼 容问题 。隔离技术是 电 磁兼容性中 的重要技术之一。在开关 电源 中, 常采取 的

开关电源emi电路原理

开关电源emi电路原理

开关电源emi电路原理
开关电源EMI电路是指用来抑制电磁干扰(EMI)的电路。

开关电源是一种使用开关元件(如晶体管或MOSFET)工作
的电源,通过周期性地开关电流来提供电能。

开关电源会产生一定的电磁干扰,主要原因有以下几点:
1. 开关元件的快速开关会引起电压和电流的急剧变化,导致高频谐波成分的产生;
2. 开关电源中的变压器和电感器会产生磁场,进一步引起电磁辐射;
3. 开关电源中的电容器会产生串扰电容耦合,导致干扰信号的传导。

为了抑制开关电源的电磁干扰,可以采取以下措施:
1. 在开关电源输入端添加滤波器,用来抑制高频噪声,常见的滤波器包括电容滤波器和电感滤波器;
2. 设计合适的开关元件驱动电路,减小开关元件的开关速度,从而减小高频谐波的产生;
3. 采用引入屏蔽外壳或屏蔽包围电路等的屏蔽手段,减小电磁辐射;
4. 采用良好的地线布局和接地措施,降低地线电阻和噪声干扰;
5. 使用高频绕线技术和特殊布板设计,减少电感和电容器之间的串扰。

通过以上措施,可以有效地抑制开关电源产生的电磁干扰,提高电源的抗干扰能力,确保设备的正常运行。

开关电源的抗干扰设计

开关电源的抗干扰设计
导 通 角 较 小 , 会 引 起 很 大 的充 电 电 流 , 使 交 流输 入 侧 的 交 流 电流 发 生 畸 变 , 响 了 电 网 的 供 电 质 量 。 外 , 影 另
平滑 滤波 电容 的等效 串联 电感 也有 较大 的影 响。 开关电源 产生 的尖 峰干扰和 谐渡 干扰 能量 ,通 过
流 突 变 ,也 会 产 生 尖 峰 干 扰 。
者切 断电源 噪声 和 电子 系统之 间 的耦合通 路 。 以下 在 简要 说 明电源 内部产 生噪 声干扰 的机 理之后 ,着 重介 绍几 种有 效的 抑制措施 。
1 开 关 电 源 中 的 噪 声 干 扰 源
开关 电源 中的噪声 干扰 源很 多 ,这 里仅 介绍 几种 影响较 大的 噪声干 扰源产 生的机 理 。
11 :极 管的反 向恢 复 时间引起 的干扰 .

开关 电 源 中的 主 要 噪 声 干 扰 之 一 是 由 二 极 管 断 开 时 的 反 向恢 复 现 象 引 起 的 ,高 额 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
应 分别将 低 频电路 、高频 电路 、功 率 电路的地 线单 独 连 接后 ,再 连接到公共 参考 点 上 。 电源 某些 部分与 大地相 连 可以起 到抑 制干扰 的作 用 。 如 , 电屏蔽层 接地 可 以抑制 变化 电场的 干扰 ; 例 静 电磁屏 蔽用 的导 体原则上 可 以不 接地 ,但不 接地 的屏 蔽 导体 时常增 强 静电耦合 而产 生所 谓“ 静 电屏 蔽 ” 负 效 应 ,所 以仍 以接地 为好 ,这样使 电磁屏 蔽能 同时发 挥 静 电屏蔽 的作用 。电路的公 共参考 点 与大地 相连 ,可 为信 号 回路 提供 稳定 的参考 电位 。因此 ,系 统 中的安

配电室的抗干扰措施

配电室的抗干扰措施

配电室的抗干扰措施浅析摘要:随着计算机软硬件技术、网络技术、通信技术的发展,在一些工程中。

为减少控制电缆,缩减主建筑占地面积,二次设备采用了下放置配置装置区的方式。

由于弱电设备多,环境电压等级高,电磁干扰强,使许多人对这种方式的安全可靠性提出了疑问。

本文着重从干扰源、抗干扰措施及保护小室的设计角度作了分析,对保护小室下放模式的安全可靠性作出肯定,并对小室屏蔽设计提出一些看法。

关键字:配电室;抗干扰;措施中图分类号: tm641 文献标识码: a 文章编号:一、干扰来源按电磁干扰的产生可分为:(1)自然发射源包括雷击、静电放电等自然现象。

配电室受到雷击后会产生很大的、流入接地系统的静态电流,使接地系统中各接地点产生很大的电位差,在电缆屏蔽层出现静态干扰电压,使通过电缆外皮的电流增加。

雷电冲击在二次同路中产生的静态过电压幅值达30 kv,上升率约几微秒。

静电放电主要是由工作人员接近配电设备时引起的,其放电时的瞬时电压很高,足以使信号发生畸变。

(2)无意发射源出现在普通设备和其他设备中,包括发配电设备和用电设备,断路器操作、隔离开关操作、电路式线路辐射、低频系统谐波、电力系统的不平衡、时钟信号、电势改变等。

(3)其他发射源包括无线电发射机、手机等。

配电室工作人员用的无线电通信工具(发射机),是配电室内高频场的主要来源。

二、干扰的防范措施干扰源对配电站自动化系统的干扰传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。

所谓传导干扰是指通过电源线路、接地线和信号线传播到达敏感器件造成的干扰。

所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。

切断干扰传播路径的常用措施有:( 1 ) 隔离。

防止干扰危及保护装置的隔离对策主要包括以下几个方面:a.交流电压、电流、功率等交流信号经变送器转换为直流量送入微机;b.交流量均经小型中间电压互感器和电流互感器隔离,使交流“地”与直流“地”隔离;c所有开关量的输人和输出 (包括跳闸出口、需监视的信号等) 触点和数字量输出 (如打印机接口) 等,都应采用光电隔离。

开关电源的电磁干扰及其滤波措施

开关电源的电磁干扰及其滤波措施

开关电源的电磁干扰及其滤波措施1引言开关电源与线性稳压电源相比,具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等特点,广泛用于计算机及外围设备、通信、自动控制、家用电器等领域。

但开关电源的突出缺点是产生较强的电磁干扰(EMI)。

EMI信号既占有很宽的频率范围,又有一定的幅度,经传导和辐射会污染电磁环境,对通信设备和电子仪器造成干扰。

如果处理不当,开关电源本身就会变成一个干扰源。

随着电子产品的电磁兼容性(EMC)日益受到重视,抑制开关电源的EMI,提高电子产品的质量,使之符合有关EMC标准或规范,已成为电子产品设计者越来越关注的问题。

2开关电源产生EMI的原理开关电源产生EMI的因素较多,其中由基本整流器产生的电流高次谐波干扰和变压器型功率转换电路产生的尖峰电压干扰是主要因素。

它们所以产生于电源装置的内部,是由于开关电源中的二级管和晶体管在工作过程中产生的跃变电压和电流,通过高频变压器、储能电感线圈和导线以及系统结构、元件布局等而造成的。

基本整流器的整流过程是产生EMI最常见的原因。

这是因为正弦波通过整流器后不再是单一频率的电流,而是变成单向脉动电源,此电流波形分解为一直流分量和一系列频率不同的交流分量之和。

实验结果表明,较高的谐波(特别是高次谐波)会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰,一方面使接在其前端电源线上的电流波形发生畸变,另一方面通过电源线产生射频干扰,使接收机等产生噪声。

变压器型功率转换电路是实现变压、变频以及完成输出电压调整的部件,是开关稳压电源的核心,主要由开关管和高频变压器组成。

它产生的尖峰电压是一种有较大辐度的窄脉冲,其频带较宽且谐波比较丰富。

产生这种脉冲干扰的主要原因是:(1) 开关功率晶体管感性负载是高频变压器或储能电感。

在开关管导通的瞬间,变压器初级出现很大的电流,它在开关管过激励较大时,将造成尖峰噪声。

这个尖峰噪声实际上是尖脉冲,轻者造成干扰,重者有可能击穿开关管。

(2) 由高频变压器产生的干扰。

如何解决电路中的电源抗干扰问题

如何解决电路中的电源抗干扰问题

如何解决电路中的电源抗干扰问题电源抗干扰问题常常困扰着电路设计师和电子工程师。

当电路中存在干扰源时,电源抗干扰能力的强弱将直接影响整个电路的稳定性和性能。

为了解决这一问题,本文将介绍几种常用的电源抗干扰技术和方法,并给出实际应用的案例。

一、电源抗干扰问题的原因电源抗干扰问题主要源于以下几个方面:1. 环境干扰:来自电源供应、电磁辐射以及其他电器设备的干扰信号会通过电源线路传播到整个电路中,影响电路的正常工作;2. 电源线路的干扰:电源线路中存在电感、电容等元件,会产生阻抗变化,引起电源的涟漪以及噪声,导致电压波动;3. 电源本身的干扰:电源本身的工作特性以及设备寿命等因素也会影响电源的稳定性。

二、电源抗干扰的解决方法针对电路中的电源抗干扰问题,可以采用以下几种解决方法:1. 滤波技术滤波技术是解决电源抗干扰问题最常见的方法之一。

通过使用低通滤波器、降噪电容、降噪电感等元件,可以有效地过滤掉电源中的高频噪声和涟漪,保证电路的稳定性。

在设计电路时,可以在电源输入和负载之间增加滤波电容,同时选择合适的电感元件,用来抑制高频信号和电源的涟漪。

2. 设备分离通过合理的布局和设计,将敏感的模拟电路和数字电路等不同类型的设备隔离开来,可以减少干扰信号的相互影响。

此外,还可以使用屏蔽罩、隔离电缆等措施,将不同模块或设备之间的电源线路完全分开,从而进一步提高电路的抗干扰能力。

3. 地线设计地线设计是电源抗干扰中十分重要的一环。

合理的地线布线可以减少共模干扰和传导干扰,提高电路的抗干扰能力。

在电路设计中,应尽量缩短地线长度,减少地线回路面积,采用宽、平的地引线,避免地线突变等措施,以降低地线电阻和电感,减小干扰信号的传输。

4. 选择合适的电源电源的选择对于电路的抗干扰能力至关重要。

在设计电路时,应优先选择稳定性好、噪声小的电源产品,尽量避免使用开关电源等容易产生电源涟漪和噪声的产品。

此外,还可以考虑使用隔离型电源、稳压电源等专用电源产品,进一步提高电路的抗干扰能力。

开关电源EMC的三个规律及三个要素

开关电源EMC的三个规律及三个要素

开关电源EMC的三个规律及三个要素深圳市森树强电子科技有限公司1、EMC三个重要规律1.1、环路电流频率f越高,引起的EMI辐射越严重,电磁辐射场强随电流频率f的平方成正比增大。

减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要途径之二,就是想方设法减小骚扰源高频电流频率f,即减小骚扰电磁波的频率f。

1.2、EMC费效比关系规律: EMC问题越早考虑、越早解决,费用越小、效果越好。

在新产品研发阶段就进行EMC设计,比等到产品EMC测试不合格才进行改进,费用可以大大节省,效率可以大大提高;反之,效率就会大大降低,费用就会大大增加。

经验告诉我们,在功能设计的同时进行EMC设计,到样板、样机完成则通过EMC测试,是最省时间和最有经济效益的。

相反,产品研发阶段不考虑EMC,投产以后发现EMC不合格才进行改进,非但技术上带来很大难度、而且返工必然带来费用和时间的大大浪费,甚至由于涉及到结构设计、PCB设计的缺陷,无法实施改进措施,导致产品不能上市。

1.3、高频电流环路面积S越大, EMI辐射越严重。

高频信号电流流经电感最小路径。

当频率较高时,一般走线电抗大于电阻,连线对高频信号就是电感,串联电感引起辐射。

电磁辐射大多是EUT被测设备上的高频电流环路产生的,最恶劣的情况就是开路之天线形式。

对应处理方法就是减少、减短连线,减小高频电流回路面积,尽量消除任何非正常工作需要的天线,如不连续的布线或有天线效应之元器件过长的插脚。

减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要任务之一,就是想方设法减小高频电流环路面积S。

2、EMC问题三要素开关电源及数字设备由于脉冲电流和电压具有很丰富的高频谐波,因此会产生很强的辐射。

电磁干扰包括辐射型(高频) EMI、传导型(低频)EMI,即产生 EMC问题主要通过两个途径:一个是空间电磁波干扰的形式;另一个是通过传导的形式,换句话说,产生EMC问题的三个要素是:电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。

开关电源抗干扰的措施

开关电源抗干扰的措施

开关电源抗干扰的措施本文从屏蔽、接地、PCB板的布局与布线几方面,对开关电源电路的抗干扰措施进行了详尽的分析讨论,以确保开关电源的正常工作。

标签:屏蔽接地抗干扰电磁兼容开关电源一般采用脉冲宽度调制技术,其特点是频率高、效率高、功率密度高。

然而,由于其开关器件工作在高频通断状态,高频的快速瞬变过程本身就是电磁干扰源,它产生的电磁干扰直接危害着电子设备的正常工作,为了确保开关电源工作的可靠性,必须进行抗干扰设计。

抗干扰措施包括屏蔽、接地、PCB 板的布局与布线等,这里仅对屏蔽、接地、PCB板的布局与布线这几种抗干扰措施进行分析讨论。

1.屏蔽技术。

抑制开关电源电磁干扰的有效方法是屏蔽。

即用导电良好的材料对电场进行屏蔽,用导磁率高的材料对磁场进行屏蔽。

用电磁屏蔽的方法解决EMI问题的好处是不会影响电路的正常工作。

屏蔽技术可分为对发出电磁波部位的屏蔽和易受电磁波影响的元器件的屏蔽。

在开关电源中,可发出电磁波的元器件是指变压器、电感器、功率器件等,通常在其周围采用铜板或铁板作为屏蔽,使其电磁波产生衰减。

对抗电磁波较弱的元器件,必要的情况下也应采取相应的屏蔽措施。

2.接地技术。

(1)接地。

接地技术是开关电源抗干扰技术和电磁兼容技术的重要内容之一。

不正确的工作接地反而会增加干扰。

比如共地线干扰、地环路干扰等。

为防止各种电路在工作中产生互相干扰,使之能相互兼容地工作,根据电路的性质,将工作接地分为不同的种类。

(2)交流地与直流地分开。

一般交流电源的零线是接地的。

但由于存在接地电阻和其上流过的电流,导致电源的零线电位并非为大地的零电位。

另外,交流电源的零线上往往存在很多干扰如果交流电源地与直流电源地不分开,将对直流电源和后续的直流电路正常工作产生影响。

因此,在开关电源中采用把交流电源地与直流电源地分开的浮地技术,可以隔离来自交流电源地线的干扰。

(3)模拟地与数字地分开。

随着数字开关电源的开发,为了抑制对数字芯片的干扰,数字芯片与模拟电路必须进行隔离。

高频开关电源电磁干扰

高频开关电源电磁干扰

内容摘要现代电子、通信技术的发展对电源的要求越来越高。

高频开关电源以其体积小、重量轻、变换效率高等优点,广泛应用于家电、计算机、通信、控制等设备中。

但高频开关电源固有的高频辐射及传导的电磁干扰发射对开关电源效率及使用的影响已成为人们关注的热点。

因此,本文主要研究了高频开关电源电磁干扰及其抑制措施。

论文首先介绍了开关电源的概念、高频开关电源电磁干扰产生的原因,并综述了高频开关电源的发展趋势,其次具体探讨了抑制高频开关电源电磁干扰的措施。

关键词:高频开关电源;电磁干扰;抑制措施目录内容摘要 (I)引言 (3)1 高频开关电源电磁干扰产生的原因分析 (4)1.1 开关电源的定义 (4)1.2 高频开关电源的电磁干扰分析 (4)1.3 高频开关电源的发展趋势 (5)2 高频开关电源的电磁干扰的抑制措施 (8)2.1 抑制开关电源中各类电磁干扰源 (8)2.2 破坏电磁干扰传输途径 (8)2.3 其它解决方法 (10)3 高频开关电源电子干扰滤波的分析与仿真 (11)3.1 研究方法和实验方案 (11)3.2 开关电源电磁干扰的仿真 (12)结论 (14)参考文献 (15)引言开关电源由于具有体积小、重量轻、效率高、稳压范围宽等许多优点,己经广泛应用于计算机及其外围设备、通信、自动控制、家用电器等领域。

然而,开关电源自身产生的各种噪声干扰却形成了一个很强的电磁干扰源。

这些干扰随着开关频率的提高、输出功率的增大而明显地增强,不仅对与通信电源在同一电网上供电的其它设备及电网产生干扰,同时对由通信电源供电的其它设备产生干扰,使设备不能正常工作;另一方面严重的谐波电压电流在开关电源内部产生电磁干扰,从而造成开关电源内部工作的不稳定,使电源的性能降低。

因此,只有提高开关电源的电磁兼容性,才能发挥开关电源的更大优势,使开关电源在那些对电源噪声指标有严格要求的场合下被采用。

1 高频开关电源电磁干扰产生的原因分析1.1 开关电源的定义开关电源是作为线性稳压电源的一种替代物出现的,开关电源这一称谓也是相对于线性稳压电源而产生的。

PWM开关电源控制电路的抗电磁干扰设计

PWM开关电源控制电路的抗电磁干扰设计

摘 要 :为提高开关电源控制电路的抗干扰性能,提出了 3种设计方法。使开关电源控制电路工作在准谐振模式,并且控制
与之配套使 用的开关管在谷底导通 ,从而降低导通 电流 的尖 峰值 ;通过采用 “变频 ”技术 ,将 开关 电源 中的电压和 电流各次谐
波 的频带进行展 宽 ,以降低高次谐 波的幅度 ;通过 限制开 关管 的电流 ,降低电流纹 波。采用 0.25 m 5 V/40 V BCD工艺 设计
on; ̄equency changeable technique
EEACCБайду номын сангаас6230;5160
doi:10.3969/j.issn.1005—9490.2017.03.013
PWM 开 关 电源 控 制 电路 的抗 电磁 干扰 设 计 术
徐 振 邦 ,居 水 荣 ,席 筱 颖 ,陈 国金
(江苏信息职业技术学 院微 电子学院 ,江苏 无锡 214153)
由于开关 电源直接 接在市 电电网上 。电源设 备与 电网之 间存 在双 向的 电磁干 扰 :另外 开关 电源 的使用 条 件通 常较 差 ,如汽 车装 置 等 ,因此 在 开关 电源 的设 计 中必须 考虑 抗 电磁 干扰 问题 。开关 电源 中的抗 电 磁 干扰设计 通常包括 两部分 。其 中开关 电源 控制 电路 的抗干扰能力设计是重要的一部分 ;另外如果开关 电
源控制 电路 的抗干扰 能力 较弱 ,则必 须通过 复杂 的外 围 电路设计 以提高整个 系统 的抗干 扰能力 。
通过外 围电路提升整体开关 电源抗 干扰能力 比较 典 型的方案是 电网电源必须首先经过抗 电磁 干扰 的模 块 ,然后再进行 整流 滤波 。这些保 护措 施可 以通过 外 围电路 的设 计提 升开关 电源的抗 电磁干扰 能力 ,但 这 样 做会导致 整个 开关 电源 的设计较 复杂 ,需要增 加很 多外 围器件 ,从 而造 成整体 开关 电源成本 的上 升 。因 此 为 了节 省整个 开关 电源的成本 ,作 为其 中核 心部件 的开关 电源 电路 的抗 干扰 能力 大 小就显 得 越来 越 重 要 。随着人们对 能源效 率和 环保 的 日趋关 注 ,提高 开 关 电源 电路的抗 电磁 干扰能力 已经成 为研究 的热点 。

开关电源电磁干扰分析与抗干扰措施

开关电源电磁干扰分析与抗干扰措施

开关电源电磁干扰分析与抗干扰措施开关电源因体积小、功率因数较大等优点,在通信、控制、计算机等领域应用广泛。

但由于会产生电磁干扰,其进一步的应用受到一定程度上的限制。

本文将分析开关电源电磁干扰的各种产生机理,并在其基础之上,提出开关电源的电磁兼容设计方法。

开关电源的电磁干扰分析开关电源的结构如图1所示。

首先将工频交流整流为直流,再逆变为高频,最后再经整流滤波电路输出,得到稳定的直流电压。

电路设计及布局不合理、机械振动、接地不良等都会形成内部电磁干扰。

同时,变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流造成的尖峰,也是潜在的强干扰源。

图1 AC/DC开关电源基本框图1 内部干扰源● 开关电路开关电路主要由开关管和高频变压器组成。

开关管及其散热片与外壳和电源内部的引线间存在分布电容,它产生的du/dt具有较大幅度的脉冲,频带较宽且谐波丰富。

开关管负载为高频变压器初级线圈,是感性负载。

当原来导通的开关管关断时,高频变压器的漏感产生了反电势E=-Ldi/dt,其值与集电极的电流变化率成正比,与漏感成正比,迭加在关断电压上,形成关断电压尖峰,从而形成传导干扰。

● 整流电路的整流二极管输出整流二极管截止时有一个反向电流,其恢复到零点的时间与结电容等因素有关。

它会在变压器漏感和其他分布参数的影响下产生很大的电流变化di/dt,产生较强的高频干扰,频率可达几十兆赫兹。

● 杂散参数由于工作在较高频率,开关电源中的低频元器件特性会发生变化,由此产生噪声。

在高频时,杂散参数对耦合通道的特性影响很大,而分布电容成为电磁干扰的通道。

2 外部干扰源外部干扰源可以分为电源干扰和雷电干扰,而电源干扰以“共模”和“差模”方式存在。

同时,由于交流电网直接连到整流桥和滤波电路上,在半个周期内,只有输入电压的峰值时间才有输入电流,导致电源的输入功率因数很低(大约为0.6)。

而且,该电流含有大量电流谐波分量,会对电网产生谐波“污染”。

开关电源的EMC设计产生电磁干扰有3个必要条件:干扰源、传输介质、敏感设备,EMC设计的目的就是破坏这3个条件中的一个。

浅谈开关电源电磁干扰及其抑制技术

浅谈开关电源电磁干扰及其抑制技术

浅谈开关电源电磁干扰及其抑制技术摘要:开关电源以其重量轻、体积小、效率高、可靠性高等优点得到了广泛的应用。

然而,开关电源的电磁干扰不容忽视。

近年来,随着科学技术的发展,电磁干扰问题涉及到的领域不断扩大。

特别是消费类电子电源的体积越来越小,功率越来越大,开关电源的功率密度越来越大,电磁干扰越来越严重,将极大地影响人们的生活和设备的运行。

因此,开关电源的电磁干扰抑制技术一直是国内相关技术人员的研究重点。

关键词:开关电源;电磁干扰;抑制技术引言随着电子信息技术的飞速发展,开关电源以其转换效率高、稳定性好等优点被广泛应用于各个领域。

开关电源在实际应用中经常发生电磁干扰,影响开关电源的使用体验。

解决开关电源的电磁干扰问题,促进开关电源的可靠稳定应用。

1.开关电源工作机理开关电源的主要作用是将电网交流电,转换为设备所需要的直流电,保证用电设备的正常运转。

开关电源电路主要由以下的部分组成:一、输入整流滤波电路;二、反馈控制电路;三、初级功率回路;四、次级整流滤波电路。

其中输入滤波电路主要包括过滤电网杂波的输入滤波器,其能阻止开关电源本身产生的干扰影响到电网,同时也能滤除电网的干扰,保证开关电源正常运行。

整流电路,将电网交流电转化为脉冲直流电。

给控制回路提供能量基础;反馈控制电路是是利用现代电力电子技术,通过对输出电压电流的采样比较,反馈控制开关管开通和关断的时间比率,以实现稳定输出,来满足电气设备的要求,保证整个电气部分的正常运行。

初级功率回路主要由高频变压器、初级开关管、功率检测电阻等组成。

接受反馈控制回路的调节,将整流电路的脉冲直流电,通过高频变压器传递到次级;次级整流滤波电路主要由次级二极管,储能及滤波电容和恒流恒压控制电路组成。

和反馈控制电路相关联,将变压器从初级传递的能量整流后进行一系列的处理,以提供设备所需的直流电压和电流。

1.电磁干扰的危害开关电源内部出现的电磁干扰可分为两种,一种是干扰信号通过导线或公共电源线进行传输,互相产生干扰称为传导干扰;另外一种是开关电源产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个电网络或电子设备,称为辐射干扰。

开关电源的抗干扰解决方法

开关电源的抗干扰解决方法

开关电源的抗干扰解决方法开关电源的抗干扰解决方法EMI干扰源对开关电源干扰的解决方案一般来说,来自外界辐射,雷击、或电网的抖动、等对电源开关的相关组成器件如整流二极管,高频变压器,功率开关管等外部环境的干扰是开关电源的EMI干扰源的主要体现。

首先:介绍辐射干扰的传输通道(1)在开关电源中,能构成辐射干扰源的元器件和导线均可以被假设为天线,从而利用电偶极子和磁偶极子理论进行分析;二极管、电容、功率开关管可以假设为电偶极子,电感线圈可以假设为磁偶极子;(2)没有屏蔽体时,电偶极子、磁偶极子,产生的电磁波传输通道为空气(可以假设为自由空间);(3)有屏蔽体时,考虑屏蔽体的缝隙和孔洞,按照泄漏场的数学模型进行分析处理。

其次:是传导干扰的传输通道(1)容性耦合(2)感性耦合(3)电阻耦合a.公共电源内阻产生的电阻传导耦合b.公共地线阻抗产生的电阻传导耦合c.公共线路阻抗产生的电阻传导耦合以下是EMI干扰源相关的抑制方案:1.高频变压器的屏蔽为防止高频变压器的漏磁对周围电路产生干扰,可采用屏蔽带来屏蔽高频变压器的漏磁场。

屏蔽带一般由铜箔制作,绕在变压器外部一周,并进行接地,屏蔽带相对于漏磁场来说是一个短路环,从而抑制漏磁场更大范围的泄漏。

高频变压器,磁心之间和绕组之间会发生相对位移,从而导致高频变压器在工作中产生噪声(啸叫、振动)。

涡街流量计为防止该噪声,需要对变压器采取加固措施:(1)用环氧树脂将磁心(例如EE、EI磁心)的三个接触面进行粘接,抑制相对位移的产生;(2)用“玻璃珠”(Glass beads)胶合剂粘结磁心,效果更好。

分开来讲开关电源EMI抑制有9大措施:(1)合理的PCB设计OFweek电源网–中国电源行业门户(2)压敏电阻的合理应用,以降低浪涌电压(3)减小dv/dt和di/dt(降低其峰值、减缓其斜率)(4)阻尼网络抑制过冲(5)采用合理设计的电源线滤波器(6)采用软恢复特性的二极管,以降低高频段EMI(7)有源功率因数校正,以及其他谐波校正技术(8)有效的屏蔽措施(9)合理的接地处理开关电源的电磁干扰问题研究和解决方法2017-03-22 16:06 | #2楼0 引言近年来,开关电源以其效率高、体积小、输出稳定性好的优点而迅速发展起来。

电力设备的电磁干扰与抗干扰技术

电力设备的电磁干扰与抗干扰技术

电力设备的电磁干扰与抗干扰技术电力设备的电磁干扰及其对周围环境和其他设备的影响一直是电力行业面临的重要问题。

本文将重点讨论电力设备的电磁干扰原理、干扰源以及抗干扰技术等相关内容。

一、电力设备的电磁干扰原理电力设备的电磁干扰是指电力设备在运行过程中产生的电磁波扰动,使得周围的电子设备、通信系统和人体等受到影响。

这种干扰主要来自以下几个方面:1. 导线的电磁辐射:电力设备中的导线会在通电时产生电磁辐射,导致周围的电子设备产生干扰。

2. 开关设备的电弧辐射:在开关设备切换电流时,容易产生电弧放电,释放大量电磁能量,引起干扰问题。

3. 高频谐振:在电力设备工作频率的整数倍处,可能出现高频谐振,也会导致电磁辐射和干扰问题。

4. 设备老化及缺陷:电力设备在长时间运行或存在缺陷时,会增加电磁干扰的可能性。

二、电力设备的干扰源电力设备产生的电磁干扰对周围环境和其他设备造成了很大的危害。

常见的电磁干扰源主要有以下几种:1. 瞬态干扰源:包括开关操作、接线盒短路以及设备故障等,这些瞬态干扰源会导致电磁排放。

2. 高频干扰源:主要来自于反馈电弧、半导体开关和开关电源等高频设备,对无线通信系统特别敏感。

3. 低频干扰源:主要来自电力设备内部的低频振动,对精密仪器和传感器的正常工作有一定干扰。

4. 接地故障:设备的接地故障会增加电磁辐射和干扰,对周围环境造成困扰。

三、电力设备的抗干扰技术为解决电力设备的电磁干扰问题,提高设备的可靠性和稳定性,需要采取相应的抗干扰技术。

以下是一些常见的抗干扰技术:1. 屏蔽技术:对电力设备进行正确的屏蔽设计,采用金属屏蔽设备或线缆,减少电磁波辐射或感应。

2. 滤波技术:通过安装滤波器或使用带有滤波功能的设备,可有效减少电力设备的电磁干扰。

3. 接地技术:合理的接地系统可减轻电力设备的电磁辐射和干扰,提高设备的抗干扰能力。

4. 故障监测与诊断:通过实时监测设备运行状态和故障情况,及时发现并排除潜在的干扰源。

开关电源EMC必须掌握的几个概念

开关电源EMC必须掌握的几个概念

1.电磁干扰的产生与传输电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式,另一种则是辐射传输方式。

传导传输是在干扰源和敏感设备之间有完整的电路连接,干扰信号沿着连接电路传递到接收器而发生电磁干扰现象。

辐射传输是干扰信号通过介质以电磁波的形式向外传播的干扰形式。

常见的辐射耦合有三种:1)一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接收,称为天线对天线的耦合;2)空间电磁场经导线感应而耦合,称为场对线的耦合。

3)两根平等导线之间的高频信号相互感应而形成的耦合,称为线对线的感应耦合。

2.电磁干扰的产生机理从被干扰的敏感设备角度来说,干扰耦合又可分为传导耦合和辐射耦合两类。

● 传导耦合模型传导耦合按其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电感性耦合三种基本耦合方式。

● 辐射耦合模型辐射耦合是干扰耦合的另一种方式,除了从干扰源发出的有意辐射外,还有大量的无意辐射。

同时,PCB板上的走线无论是电源线、信号线、时钟线、数据线或者控制线等,都能起到天线的效果,即可辐射出干扰波,又可起到接收作用。

3.电磁干扰控制技术①传输通道抑制● 滤波:在设计和选用滤波器时应注意频率特性、耐压性能、额定电流、阻抗特性、屏蔽和可靠性。

滤波器的安装正确与否对其插入损耗特性影响很大,只有安装位置恰当,安装方法正确,才能对干扰起到预期的滤波作用。

在安装滤波器时应考虑安装位置,输入输出侧的配线必须屏蔽隔离,以及高频接地和搭接方法。

● 屏蔽:电磁屏蔽按原理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。

电场屏蔽包含静电屏蔽和交变电场屏蔽;磁场屏蔽包含低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。

不同类型的电磁屏蔽对屏蔽体的要求不同。

在实际的屏蔽中,电磁屏蔽效能更大程度上依赖于屏蔽体的结构,即导电的连续性。

实际的屏蔽体由于制造、装配、维修、散热、观察及接口连接要求,其上面一般都开有形状各异、尺寸不同的孔缝,这些孔缝对于屏蔽体的屏蔽效能起着重要的影响作用,因此必须采取措施来抑制孔缝的电磁泄漏。

开关电源的电磁干扰及噪声抑制方法

开关电源的电磁干扰及噪声抑制方法

开关电源的电磁干扰及噪声抑制方法开关电源是现代电子应用中常见的一种电源形式,其工作原理是通过开关管开关控制输入电压的大小和频率以实现电压转换。

但是,开关电源在工作过程中会产生电磁干扰和噪声,对其他电子设备的正常工作产生影响。

因此,为了抑制开关电源的电磁干扰和噪声,在设计和使用开关电源时需要采取一些措施。

首先,开关电源产生的电磁干扰主要包括导向式干扰和辐射式干扰。

导向式干扰是指开关电源通过引线或线路对周围设备产生的电磁干扰,辐射式干扰是指开关电源通过电磁波辐射对周围设备产生的干扰。

对于导向式干扰,可以采取以下措施进行抑制:1.滤波器:在开关电源的输入和输出端加装滤波器,用于滤除高频噪声和电磁干扰。

常用的滤波器有LC滤波器、RC滤波器和Pi型滤波器等。

2.输入电源线路的处理:尽量缩短输入电源线路的长度,采用屏蔽线材,减小电磁干扰的传播路径。

同时,在输入电源线上添加额外的滤波电容和电感,抑制高频噪声。

3.地线处理:通过合理布置地线,减小接地电阻,提高地线的抗干扰能力。

将开关电源的地线与其他设备的接地点连接,共用同一个地线。

对于辐射式干扰,可以采取以下措施进行抑制:1.屏蔽:在开关电源的外壳上添加金属屏蔽罩,减少电磁辐射。

金属屏蔽罩应与开关电源的地线连接,以形成完整的屏蔽。

2.PCB设计:在开关电源的PCB板设计中,合理布局信号和电源线路,减小线路的长度。

同时,采用地平面和电源平面屏蔽,减少信号线和电源线的交叉和干扰。

3.使用低频率开关管:低频率工作的开关管辐射干扰较小,可以有效降低开关电源的电磁辐射干扰。

此外1.选择合适的元器件:选用带有防干扰措施的元器件,如具有抗干扰特性的电解电容和电感器件,减小干扰的产生和传播。

2.电源输出滤波:在开关电源的输出端添加滤波电容和电感,减小输出电压的纹波和噪声。

3.接地处理:通过合理的接地设计和连接方式,减小接地电阻,提高接地抗干扰能力。

4.EMI滤波器:在开关电源的输入端和输出端加装EMI滤波器,进一步滤除高频噪声和电磁干扰。

解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施

解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施

解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施本文先分析了开关电源产生电磁干扰的机理, ,就目前几种有效的开关电源电磁干扰措施进行了分析比较,并为开关电源电磁干扰的进一步研究提出参考建议。

目前,许多大学及科研单位都进行了开关电源EMI(Electromagnetic Interference)的研究,他们中有些从EMI产生的机理出发,有些从EMI 产生的影响出发,都提出了许多实用有价值的方案。

这里分析与比较了几种有效的方案,并为开关电源EMI 的抑制措施提出新的参考建议。

一、开关电源电磁干扰的产生机理开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。

现在按噪声干扰源来分别说明:1、二极管的反向恢复时间引起的干扰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(di/dt)。

2、开关管工作时产生的谐波干扰功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。

例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。

当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。

另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。

3、交流输入回路产生的干扰无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。

开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。

这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。

4、其他原因元器件的寄生参数,开关电源的原理图设计不够完美,印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布置,具有很大的随意性,PCB的近场干扰大,并且印刷板上器件的安装、放置,以及方位的不合理都会造成EMI干扰。

开关电源的抗干扰问题

开关电源的抗干扰问题

开关电源的抗干扰问题1引言电磁兼容(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

随着电子产品越来越多地采用低功耗、高速度、高集成度的LSI电路而使得这些装置比以往任何时候更容易受到电磁干扰的威胁。

而与此同时,大功率家电及办公自动化设备的增多,以及移动通讯、无线寻呼的广泛应用等,又大大增加了电磁骚扰的发生源。

这些变化迫使人们把电磁兼容作为重要的技术问题加以关注。

特别是欧共体将产品的电磁兼容性要求纳入技术法规,强制执行89/336/EEC指令,即规定从1996年1月1日起电气和电子产品都必须符合EMC要求,并加贴CE标志后才能在欧共体市场上销售以来,促进各国政府从国际贸易的角度,高度重视电磁兼容技术。

为了适应国际商贸与技术发展的要求,国家技术监督局也准备对声音和电视广播设备、信息技术设备、家用和电热、电动工具、电源、照明电器、火花点火发动机的驱动装置、金融及贸易结算电子设备、安保电子产品、低压电器等10大类进行强制性EMC认证。

凡不符合EMC标准的产品,有关部门将有权对产品的生产企业和销售商追究责任。

国家出入境检验检疫局和对外贸易经济合作部则在1998年12月联合发出了“关于对6种进口商品实施电磁兼容强制检测的通知”,规定对个人计算机、显示器、打印机、开关电源、电视机和音响设备等6种进口商品自1999年1月起实施EMC强制检测,这标志着电气和电子产品的电磁兼容性能已开始成为我国商品进出口检验中的一项关键指标。

所谓电磁兼容(ElectromagneticCompatibility)是指设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。

这里包含两层意思:即它工作中产生的电磁发射要限制在一定水平内;另外,它本身要有一定的抗干扰能力。

这便是设备研制中所必须解决的兼容问题。

2EMC试验以往人们比较重视电磁发射的测试及抑制技术,以保护通讯、广播系统或其它装置不受干扰。

开关电源电磁兼容试验

开关电源电磁兼容试验

开关电源电磁兼容试验开关电源电磁兼容试验是对开关电源在电磁兼容性方面的性能进行评估和验证的过程。

电磁兼容性是指电子设备在电磁环境中能够正常工作,并且不对周围电子设备和系统造成干扰的能力。

由于开关电源在工作过程中会产生电磁干扰,因此进行电磁兼容试验是十分必要的。

我们需要了解开关电源的工作原理。

开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置。

它通过开关管的开关动作,将输入的交流电转换为高频脉冲信号,然后通过变压器和整流电路将其转换为稳定的直流输出电压。

开关电源的工作频率通常较高,一般在几十kHz 到几百kHz之间。

由于开关电源的工作频率较高,因此会产生较强的电磁辐射。

这种电磁辐射可能会对周围的电子设备和系统产生干扰,影响其正常工作。

同时,开关电源也可能对外界的电磁干扰比较敏感,导致自身工作不稳定或损坏。

为了评估和验证开关电源的电磁兼容性能,需要进行一系列的试验。

首先是辐射发射试验,即测量开关电源产生的电磁辐射水平。

这个试验可以通过在开关电源附近放置天线接收来自开关电源的辐射信号,并通过频谱分析仪等设备来分析和测量这些信号的频率、幅度等参数。

根据国际电工委员会(IEC)制定的相关标准,开关电源的辐射发射水平必须在规定的范围内。

除了辐射发射试验,还需要进行抗干扰试验,即测量开关电源对外界电磁干扰的抵抗能力。

这个试验可以通过将开关电源暴露在已知干扰源的辐射场中,然后观察开关电源的输出电压和电流是否受到干扰的影响。

同时,还可以通过改变干扰源的干扰频率和幅度,来评估开关电源的抗干扰能力。

还需要进行传导发射试验和传导抗扰试验。

传导发射试验是通过测量开关电源的输入和输出端口上的传导电磁辐射水平来评估其传导发射性能。

传导抗扰试验是通过将开关电源暴露在已知干扰源的传导场中,然后观察开关电源的输入和输出端口上的电压和电流是否受到干扰的影响,以评估其传导抗扰能力。

还需要进行电源抗干扰试验,即测量开关电源对外界电磁干扰的抵抗能力。

开关电源的噪音及解决方法

开关电源的噪音及解决方法

开关电源具有线性电源无可比拟的许多优点:体积小,重量轻,效率高等等,但开关电源会产生电磁干扰,尤其是中大功率等级的开关电源干扰更为严重。

这是由于开关电源存在着整流谐波、开关频率和它的谐波以及在开关转换中所固有的高速电流和电压瞬变。

产生电磁干扰是开关电源本身的特点所决定的,是难以避免的,关键是如何采取有效的措施来减小其干扰程度。

通过对开关电源进行电磁兼容性测试得知,一般有以下四项指标不合格。

CE01100Hz~15KHz电源线传导发射。

CE0315KHz~50MHz电源线传导发射。

RE0125Hz~50KHz磁场辐射发射。

RE0214KHz~10GHz电场辐射发射。

2开关电源电磁干扰产生原因分析开关电源按主电路型式可分为全桥式,半桥式,推挽式等几种,但无论何种类型的开关电源在工作时都会产生很强的噪声。

它们通过电源线以共模或差模方式向外传导,同时还向周围空间辐射。

开关电源对由电网侵入的外部噪声也很敏感,并经它传递到其他电子设备中产生干扰。

图1是一种最简单的开关电源主电路型式,直流变换式它激单边型开关电源,以此为例分析开关电源的噪声来源。

交流电输入开关电源后,由桥式整流器V1~V4整理成直流电压Vi加在高频变压器的初级L1和开关管V5上。

开关管V5的基极输入一个几十到几百千赫的高频矩形波,其重复频率和占空比由输出直流电压VO的要求来确定。

被开关管放大了的脉冲电流由高频变压器耦合到次级回路。

高频变压器初次级匝数之比也是由输出直流电压VO的要求来确定的。

高频脉冲电流经二极管V6整流并经C2滤波后变成直流输出电压VO。

因此开关电源在以下几个环节都将产生噪声,形成电磁干扰。

(1)高频变压器初级L1、开关管V5和滤波电容C1构成的高频开关电流环路,可能会产生较大的空间辐射。

如果电容器滤波不足,则高频电流还会以差模方式传导到输入交流电源中去。

如图1中的I1 。

(2)高频变压器次级L2、整流二极管V6、滤波电容C2也构成高频开关电流环路会产生空间辐射。

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开关电源的抗干扰问题上海三基电子工业有限公司林先放(上海200063)摘要:在叙述电磁兼容的定义及其试验方法的基础上介绍抑制电磁干扰的一般方法及其存在的问题。

最后介绍新型抗电磁干扰器件—FTS系列群脉冲对抗器与LSA系列雷击浪涌吸收器的特点。

关键词:电磁干扰电磁兼容电磁兼容试验新型抗电磁干扰器件Problems on Anti Jamming of Switching Power Supply Abstract: On the basis of definition and experimental method of electromagnetic compatibility,general way and problem of anti jamming were introduced.At the same time,the characteristices of some new type anti jamming devices,FTS series of pulse antagonismers and LSA series of lightning surge absorbers,were presented.Keywords: Electromagnetic jamming, Electromagnetic compatibility, Electromagnetic compatibility test, New type anti jamming devices中图法分类号:TN97文献标识码:A文章编号:0219 2713(2000)08 373 051引言电磁兼容(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

随着电子产品越来越多地采用低功耗、高速度、高集成度的LSI电路而使得这些装置比以往任何时候更容易受到电磁干扰的威胁。

而与此同时,大功率家电及办公自动化设备的增多,以及移动通讯、无线寻呼的广泛应用等,又大大增加了电磁骚扰的发生源。

这些变化迫使人们把电磁兼容作为重要的技术问题加以关注。

特别是欧共体将产品的电磁兼容性要求纳入技术法规,强制执行89/336/EEC指令,即规定从1996年1月1日起电气和电子产品都必须符合EMC要求,并加贴CE标志后才能在欧共体市场上销售以来,促进各国政府从国际贸易的角度,高度重视电磁兼容技术。

为了适应国际商贸与技术发展的要求,国家技术监督局也准备对声音和电视广播设备、信息技术设备、家用和电热、电动工具、电源、照明电器、火花点火发动机的驱动装置、金融及贸易结算电子设备、安保电子产品、低压电器等10大类进行强制性EMC认证。

凡不符合EMC标准的产品,有关部门将有权对产品的生产企业和销售商追究责任。

国家出入境检验检疫局和对外贸易经济合作部则在1998年12月联合发出了“关于对6种进口商品实施电磁兼容强制检测的通知”,规定对个人计算机、显示器、打印机、开关电源、电视机和音响设备等6种进口商品自1999年1月起实施EMC强制检测,这标志着电气和电子产品的电磁兼容性能已开始成为我国商品进出口检验中的一项关键指标。

所谓电磁兼容(ElectromagneticCompatibility)是指设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。

这里包含两层意思:即它工作中产生的电磁发射要限制在一定水平内;另外,它本身要有一定的抗干扰能力。

这便是设备研制中所必须解决的兼容问题。

2EMC试验以往人们比较重视电磁发射的测试及抑制技术,以保护通讯、广播系统或其它装置不受干扰。

近来,电磁敏感度的测试和对策技术已成为EMC领域中的热点,各行业也纷纷在行业标准中加入了抗干扰性能的规定。

例如电力系统中对多功能电度表、用户集中抄表系统、远动终端继电保护装置,都提出了抗干扰的要求。

电力工业部标准DL/T614《多功能电能表》中规定了以下几种抗干扰测试要求:(1)静电放电抗扰度试验按IEC61000-4-2中规定,并在下列条件下进行:接触放电;严酷等级:4;试验电压:8kV;放电次数:10。

静电放电作用后,仪表不应出现损坏或信息的改变,并能正常工作,计度器不应产生大于X(kW·h)的变化,测试输出也不应产生大于X (kW·h)的脉冲信号量。

X的计算公式如下:X=mUnImax×10-4(1)式中m——测量单元数;Un——参比电压V;Imax——最大电流,A。

(2)高频电磁场抗扰度试验按IEC61000-4-3中规定,并在下述条件下进行:电压和辅助线路加参比电压;频率范围:(80~100)MHz;严酷等级:3;试验场强:10V/m。

在高频电磁场的作用下,仪表不应出现损坏或信息的改变,并能正常工作,计度器不应产生大于X(kW·h)的变化。

测试输出也不应产生大于X(kW·h)的脉冲信号量。

X的计算公式同式(1)。

在负载电流Ib、功率因数cosφ为1、处于敏感频率或主振频率点的条件下,误差改变量应在表1规定极限内(此条只对电子式多功能电能表进行)。

AAAA表1高频电磁场影响(3)电快速瞬变脉冲群试验按照IEC61000-4-4中规定,并在下述条件下进行:试验电压应以共模方式施加;严酷度等级:4;试验电压:4kV;试验时间:60s。

在脉冲群作用下,仪表不应出现损坏或信息的改变,并能正常工作,计度器不应产生大于X(kW·h)的变化,测试输出也不应产生大于X (kW·h)脉冲信号量。

X的计算公式同式(1)。

(4)浪涌试验按IEC61000-4-5中规定,并在下述条件下进行:严酷等级:4;试验电压:4kV;波形:1.2/50μs;极性:正/负;试验次数:正、负极性各5次;重得率:1分钟1次。

在浪涌的作用下,仪表不应出现损坏或信息的变化,并能正常工作,计度器不应该产生大于X(kW·h)的变化,测试输出也不应产生大于X(kW·h)的脉冲信号量。

X的计算公式同式(1)(5)无线电干扰试验当频率在(0.15~3)MHz范围内,传导干扰电压允许值见表2。

表2传导干扰电压允许值当频率在(30~1000)MHz范围内测量距离为10m的辐射干扰允许值见表3。

表3辐射干扰允许值(6)外磁场影响试验在正常工作状态下,加以与多功能电能表参比电压相同频率、随时间正弦变化、强度为0.5mT(400A/m)的外磁场,且在最不利的方向和相位的情况下进行,试验中程序不应紊乱,内存数据不应丢失,误差改变量应符合各有关标准的要求。

(7)谐波影响分别将含有10%的3次、5次谐波干扰源施加在多功能电能表电压线路,需测示值误差的改变量应不超过0.2%,程序不应紊乱,内存数据不应丢失。

虽然国家技术监督局对电源产品并未要求进行抗干扰方面的测试,但是由于各种干扰往往会通过电源传输给电子设备,从而对这些设备造成危害。

开关电源的生产厂家应对抗干扰问题引起足够的重视。

具有良好抗干扰设计的电源,能使用户在产品设计中无需考虑由电源引起的抗干扰问题,大大加快用户的产品开发周期和节约开发成本。

3干扰的方式与类型电源干扰可以以“共模”或“差模”方式存在。

“共模”干扰是指电源对大地,或中线对大地之间的电位差。

有时也称为纵横干扰、不对称干扰或接地干扰,这是载流导体与大地之间的电位差。

“差模”干扰存在于电源相线与中线之间,对于三相电路来说,还存在于相线与相线之间。

有时也称为常模干扰、横模干扰或对称干扰。

两种干扰模式的区别是十分重要的,因为对共模干扰是不能用差模的方式来解决的,反之亦然。

干扰类型可以从持续期很短的尖峰干扰到完全失电之间进行变化。

其中也包括电压变化(如电压的跌落、浪涌与中断)、频率变化、波形失真(电压的或电流的)、持续噪声或杂波,以及瞬变等。

表4电源干扰的类型表4中的几种干扰,能够通过电源进行传输并造成设备的破坏或影响其工作的主要是电快速瞬变脉冲群和浪涌冲击波,而静电放电等干扰只要电源设备本身不产生停振、输出电压跌落等现象,就不会造成由电源引起的对用电设备的影响。

良好的电源设计应使电源在较恶劣的电磁环境中本身能正常工作,同时应对电源线中的各种脉冲干扰有较好的抑制作用。

4抑制干扰的方法一般的干扰抑制方法有以下几种:图1典型的电源线路滤波器(1)在电源的输入端加入线路滤波器。

如图1所示。

其中L1和L2的线圈同方向绕在同一磁芯上,这两个电感对于差模电流和主电流所产生的磁通是互相抵销的,因此不会引起磁芯的饱和。

而对于共模电流则可以反映为很大的电感,以便获得最大的滤波效果,所以又称为共模电感。

CX电容被用来衰减差模干扰,CY电容用于衰减共模干扰。

R用于消除可能在滤波器中出现的静电积累。

电源滤波器主要用于抑制30MHz以下频率范围的噪声,而对于脉冲干扰,其谐波频率往往高达上百兆赫,实际使用下来其效果往往并不明显。

例如某研究机构对20种电源滤波器的抑制浪涌波的能力进行了测试,超过20dB的仅有4种,甚至有的会在输出端产生振荡。

(2)采用带屏蔽层的变压器由于共模干扰是一种相对大地的干扰,所以它主要通过变压器绕组间的耦合电容来传递。

如果在初、次级之间插入屏蔽层,并使之良好接地,便能使干扰电压通过屏蔽层旁路掉,从而减小输出端的干扰电压。

屏蔽层对变压器的能量传输并无不良影响,但影响了绕组间的耦合电容。

图2画出了带屏蔽层的隔离变压器的共模干扰通路。

从图2中可以看到要使共模衰减量大,只要变压器屏蔽层接地阻抗小,便能奏效。

理论上带屏蔽层的变压器能使衰减量达到60dB左右。

但实际使用后可以发现,对于尖峰干扰有抑制,其效果也不十分明显。

图2带屏蔽层的变压器C1:初级绕组与屏蔽层之间的分布电容C2:次级绕组与屏蔽层之间的分布电容ZE:屏蔽层接地阻抗Z2:负载对地阻抗e1:初级干扰(共模型)电压e2:次级干扰(共模型)电压(3)压敏电阻、气体放电管、TVS管、固体放电管等吸波器件。

这类器件都有共同的特点,即在阈值电压以下呈现高阻抗,而一旦超过阈值电压,则阻抗便急剧下降,因此对尖峰电压都有一定的抑制作用,但也有各自的局限性,例如气体放电管的响应速度较慢,压敏电阻的电流吸收能力又不够大,TVS管和固体放电管的阈值电压一般仅为300V~400V。

5FTS系列群脉冲对抗器及LSA系列雷击浪涌吸收器上海三基公司设计的FTS群脉冲对抗器系列与LSA雷击浪涌吸收器系列,就具有高速的响应级别、高的耐压和更强的浪涌吸收电流。

图3试验接线图(a)未插入FTS(b)插入FTS图4未插入FTS时测得的波形(a)A处波形(b)B处波形图5插入FTS后测得的波形(a)A处波形(b)B处波形FTS系列群脉冲干扰对抗器是根据用户反映电子产品难于通过IEC61000-4-4标准(关于电快速瞬态脉冲干扰的标准)而研制的一种新型抗干扰器件。

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