开关电源产生电磁辐射干扰原因解读
开关电源产生电磁辐射干扰原因解读
1.超音频振荡的干扰问题
开关式稳压电源的工作频率多为20-100kHz,属于超音频范围。作为该电源的开关调整器件晶体管或场效应晶体管以相应的频率工作在导通与截止状态,振荡波形近似于方波(还存在过冲),根据傅里叶分析法可以进行分解,即得到直流分量、基波和高次谐波,基波的能量最大,其次是三次、五次、七次……等等。
2.无线电广播与电磁干扰的关系
众所周知,无线电广播是利用调制的方法来传播信息的。音频信号对高频载被采用幅度调制(AM)和频率调制(FM)的方法,然后通过发射天线将调制波以电磁披的形式辐射出去,无线电接收设备是通过接收天线将它们接收下来s再经选频、变频、放大和解调,还原成为音频信号,最后通过低频功放,由扬声器放出声音。如果只有高频载波而无音频范围的调制信号,那么它的能量再大,无线电接收设备也不会通过扬声器还原出任何声音信息的。由此可以想到,仅仅是超音频方披干扰的存在(超音频振荡的下限频率为15k!毡,已在人耳的可听范围之外),产生的高次谐波也不会成为我们通过收音机昕到音频范围的干扰信号,而实际上这种干扰有时却是很严重的,可能在整个中波、短波范围都出现强烈的噪声,那么干扰来自哪里呢?开关式稳压电源存在着音频范围的干扰信号,并且调制了超音频振荡的各次谐波,以类似于无线电广播的方式干扰收音机等设备,是干扰的重要来源。
3.抗干扰措施
综上所述,开关式稳压电源的电磁辐射干扰主要来自低频100Hz充电脉冲及其谐波对超音频振荡方波及其谐波的幅度调制,减弱的办法主要有以下几种:
(1)采用适当容量的滤波电解电容器。主要应该从抗干扰及性能价格比两个方面来考虑。
(2)在可能的情况下,采用适当的方法,减少超音频振荡方波波形的过冲和振荡。这样做的目的主要是减小超音频振荡的高次谐波能量,从而可以降低无线电干扰的程度。
(3)采用比较完善的历滤波网络,削弱开关式稳压电源向交流市电回输的干扰。该滤波网络的形式有很多,可以根据具体的电源和负载来综合考虑选择电路形式。
(4)合理地设计印制电路板,采用大面积接地措施,同时加强屏蔽。这样可以有效地减少分布电容引起的电磁辐射强度,同样也能较好地提高该电源的可靠程度。
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