開關電源運行中的電網幹擾及其抑製
發布時間:2011-12-23
中心議題:
開關電源對電網的幹擾電壓是在電網和開關電源之間加入LISN的50Ω的電阻上測得的。德國標準VDE和美國標準FCC都對開關電源對電網傳導幹擾的極限進行了規定。標準又分為A類和B類。其中,A類標準是針對那些用在工業、商業和辦公室環境的裝置的,而B類標準則是針對那些用於居民的裝置而設立的,由於涉及民用,其標準更為嚴格,要求也更高。
常用的減少對電網幹擾的方法有以下幾種:
(1)減少電壓過衝。減少電壓過衝既可避免管子承受過高的電壓,又可減少對電網的高頻噪聲。選擇反向恢複電流小的二極管(如炭化矽二極管)也是一種減小幹擾源強度的可行的方法。雖然調整觸發脈衝的跳變沿和加大柵極的電阻等可以降低dv/dt,但這會加大開關損耗和降低整個裝置的效率,需要從開關電源的各項性能來綜合考慮其取舍。
(2)改進調製方法。將頻率不變的調製改為隨機調製、變頻調製和所謂“∑△”調(tiao)製(zhi)等(deng)等(deng)。頻(pin)率(lv)固(gu)定(ding)不(bu)變(bian)的(de)調(tiao)治(zhi)脈(mai)衝(chong)產(chan)生(sheng)的(de)幹(gan)擾(rao)低(di)頻(pin)段(duan)主(zhu)要(yao)是(shi)調(tiao)製(zhi)頻(pin)率(lv)的(de)諧(xie)波(bo)幹(gan)擾(rao),低(di)頻(pin)段(duan)的(de)幹(gan)擾(rao)主(zhu)要(yao)是(shi)集(ji)中(zhong)在(zai)各(ge)諧(xie)波(bo)點(dian)上(shang),而(er)隨(sui)機(ji)調(tiao)製(zhi)等(deng)方(fang)法(fa)產(chan)生(sheng)的(de)低(di)頻(pin)幹(gan)擾(rao)則(ze)分(fen)散(san)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)頻(pin)段(duan)上(shang),因(yin)此(ci),采(cai)用(yong)上(shang)述(shu)措(cuo)施(shi)有(you)利(li)於(yu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)通(tong)過(guo)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)頻(pin)譜(pu)特(te)性(xing)的(de)測(ce)試(shi),使(shi)之(zhi)符(fu)合(he)電(dian)源(yuan)的(de)電(dian)磁(ci)標(biao)準(zhun)的(de)。近(jin)年(nian)來(lai),國(guo)際(ji)上(shang)對(dui)這(zhe)一(yi)方(fang)麵(mian)的(de)研(yan)究(jiu)比(bi)較(jiao)多(duo)。
(3)增加輸入濾波器。(1)和(2)兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)主(zhu)要(yao)是(shi)從(cong)減(jian)少(shao)幹(gan)擾(rao)源(yuan)的(de)強(qiang)度(du)著(zhe)手(shou)的(de),而(er)增(zeng)加(jia)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)從(cong)改(gai)變(bian)耦(ou)合(he)通(tong)道(dao)的(de)特(te)性(xing)入(ru)手(shou)的(de)。增(zeng)加(jia)的(de)共(gong)模(mo)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)幹(gan)擾(rao)。如(ru)果(guo)不(bu)加(jia)輸(shu)入(ru)濾(lv)波(bo)器(qi),電(dian)源(yuan)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)幹(gan)擾(rao)將(jiang)大(da)大(da)超(chao)出(chu)相(xiang)應(ying)的(de)標(biao)準(zhun)。而(er)加(jia)入(ru)輸(shu)入(ru)濾(lv)波(bo)器(qi)後(hou),電(dian)源(yuan)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)幹(gan)擾(rao)則(ze)會(hui)符(fu)合(he)相(xiang)應(ying)的(de)標(biao)準(zhun)。在(zai)測(ce)量(liang)時(shi)考(kao)慮(lv)到(dao)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)低(di)頻(pin)段(duan)幹(gan)擾(rao)主(zhu)要(yao)是(shi)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)整(zheng)數(shu)倍(bei)的(de)各(ge)次(ci)諧(xie)波(bo),故(gu)掃(sao)頻(pin)儀(yi)的(de)頻(pin)帶(dai)分(fen)辨(bian)率(lv)為(wei)200Hz,而在150KHz-30MHz頻段頻帶分辨率為9KHz。另外,采用屏蔽措施也可以減少開關電源對電網的幹擾。
這裏要指出的是:電dian源yuan通tong過guo電dian磁ci兼jian容rong的de測ce試shi鑒jian定ding,達da到dao標biao準zhun的de要yao求qiu,與yu開kai關guan電dian源yuan在zai使shi用yong過guo程cheng中zhong會hui不bu會hui引yin起qi不bu允yun許xu的de幹gan擾rao是shi兩liang回hui事shi。達da到dao標biao準zhun的de電dian源yuan使shi用yong或huo處chu理li不bu當dang,在zai使shi用yong中zhong也ye會hui引yin起qi嚴yan重zhong的de幹gan擾rao。而er且qie,開kai關guan電dian源yuan既ji是shi一yi個ge電dian源yuan裝zhuang置zhi,也ye是shi一yi個ge噪zao聲sheng發fa生sheng裝zhuang置zhi,它ta和he受shou擾rao體ti之zhi間jian是shi通tong過guo耦ou合he通tong道dao連lian接jie在zai一yi起qi的de,顯xian然ran耦ou合he通tong道dao的de特te性xing與yu受shou擾rao體ti的de特te性xing配pei合he不bu好hao而er引yin起qi嚴yan重zhong的de幹gan擾rao是shi可ke能neng的de,開kai關guan電dian源yuan並bing聯lian供gong電dian引yin起qi整zheng個ge係xi統tong不bu穩wen定ding的de現xian象xiang也ye是shi存cun在zai的de事shi實shi。
[page]
有(you)的(de)受(shou)擾(rao)體(ti)對(dui)幹(gan)擾(rao)的(de)時(shi)域(yu)波(bo)形(xing)敏(min)感(gan),如(ru)有(you)的(de)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)在(zai)幹(gan)擾(rao)脈(mai)衝(chong)作(zuo)用(yong)下(xia),會(hui)不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)誤(wu)動(dong)作(zuo)與(yu)時(shi)域(yu)波(bo)形(xing)有(you)關(guan),即(ji)不(bu)僅(jin)與(yu)脈(mai)衝(chong)幅(fu)度(du)有(you)關(guan),而(er)且(qie)還(hai)與(yu)脈(mai)寬(kuan)有(you)關(guan)。即(ji)便(bian)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)達(da)到(dao)了(le)相(xiang)應(ying)的(de)標(biao)準(zhun),但(dan)它(ta)對(dui)外(wai)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)的(de)時(shi)域(yu)波(bo)形(xing)引(yin)起(qi)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)的(de)幹(gan)擾(rao)是(shi)可(ke)能(neng)的(de)。基(ji)於(yu)以(yi)上(shang)考(kao)慮(lv),有(you)的(de)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)用(yong)戶(hu),除(chu)了(le)要(yao)按(an)標(biao)準(zhun)檢(jian)測(ce)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)能(neng)外(wai),還(hai)應(ying)當(dang)增(zeng)加(jia)一(yi)些(xie)在(zai)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)特(te)定(ding)的(de)使(shi)用(yong)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)某(mou)些(xie)幹(gan)擾(rao)性(xing)能(neng)的(de)檢(jian)測(ce)。
此外,有的開關元件在開通和關斷時產生的跳變是不同的,開通時產生的dv/dt會大於關斷時產生的dv/dt,duiwaichanshengdeganraoyeshiqianzhedayuhouzhe。erqie,daotongshidetiaobianyufuzaidengyinsujibenmeiyouguanxi。ruguocaiyongsuijitiaozhidianyuanhegudingpinlvdetiaozhidedianyuanliangzhekaiguanyuanjian,ruLGBT,其驅動回路的參數和驅動脈衝都相同,因此兩者的開關的電壓跳變相同;在zai兩liang者zhe的de對dui外wai幹gan擾rao耦ou合he通tong道dao也ye相xiang同tong時shi,從cong對dui電dian網wang的de幹gan擾rao測ce試shi結jie果guo的de頻pin域yu特te性xing來lai看kan前qian者zhe要yao優you於yu後hou者zhe。但dan對dui外wai的de幹gan擾rao的de時shi域yu波bo形xing還hai是shi相xiang同tong的de,並bing不bu一yi定ding隨sui機ji調tiao製zhi的de電dian源yuan就jiu優you於yu固gu定ding頻pin率lv調tiao製zhi的de電dian源yuan。
- 開關電源運行中的電網幹擾及其抑製
- 減少電壓過衝
- 改進調製方法
- 增加輸入濾波器
開關電源對電網的幹擾電壓是在電網和開關電源之間加入LISN的50Ω的電阻上測得的。德國標準VDE和美國標準FCC都對開關電源對電網傳導幹擾的極限進行了規定。標準又分為A類和B類。其中,A類標準是針對那些用在工業、商業和辦公室環境的裝置的,而B類標準則是針對那些用於居民的裝置而設立的,由於涉及民用,其標準更為嚴格,要求也更高。
常用的減少對電網幹擾的方法有以下幾種:
(1)減少電壓過衝。減少電壓過衝既可避免管子承受過高的電壓,又可減少對電網的高頻噪聲。選擇反向恢複電流小的二極管(如炭化矽二極管)也是一種減小幹擾源強度的可行的方法。雖然調整觸發脈衝的跳變沿和加大柵極的電阻等可以降低dv/dt,但這會加大開關損耗和降低整個裝置的效率,需要從開關電源的各項性能來綜合考慮其取舍。
(2)改進調製方法。將頻率不變的調製改為隨機調製、變頻調製和所謂“∑△”調(tiao)製(zhi)等(deng)等(deng)。頻(pin)率(lv)固(gu)定(ding)不(bu)變(bian)的(de)調(tiao)治(zhi)脈(mai)衝(chong)產(chan)生(sheng)的(de)幹(gan)擾(rao)低(di)頻(pin)段(duan)主(zhu)要(yao)是(shi)調(tiao)製(zhi)頻(pin)率(lv)的(de)諧(xie)波(bo)幹(gan)擾(rao),低(di)頻(pin)段(duan)的(de)幹(gan)擾(rao)主(zhu)要(yao)是(shi)集(ji)中(zhong)在(zai)各(ge)諧(xie)波(bo)點(dian)上(shang),而(er)隨(sui)機(ji)調(tiao)製(zhi)等(deng)方(fang)法(fa)產(chan)生(sheng)的(de)低(di)頻(pin)幹(gan)擾(rao)則(ze)分(fen)散(san)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)頻(pin)段(duan)上(shang),因(yin)此(ci),采(cai)用(yong)上(shang)述(shu)措(cuo)施(shi)有(you)利(li)於(yu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)通(tong)過(guo)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)頻(pin)譜(pu)特(te)性(xing)的(de)測(ce)試(shi),使(shi)之(zhi)符(fu)合(he)電(dian)源(yuan)的(de)電(dian)磁(ci)標(biao)準(zhun)的(de)。近(jin)年(nian)來(lai),國(guo)際(ji)上(shang)對(dui)這(zhe)一(yi)方(fang)麵(mian)的(de)研(yan)究(jiu)比(bi)較(jiao)多(duo)。
(3)增加輸入濾波器。(1)和(2)兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)主(zhu)要(yao)是(shi)從(cong)減(jian)少(shao)幹(gan)擾(rao)源(yuan)的(de)強(qiang)度(du)著(zhe)手(shou)的(de),而(er)增(zeng)加(jia)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)從(cong)改(gai)變(bian)耦(ou)合(he)通(tong)道(dao)的(de)特(te)性(xing)入(ru)手(shou)的(de)。增(zeng)加(jia)的(de)共(gong)模(mo)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)幹(gan)擾(rao)。如(ru)果(guo)不(bu)加(jia)輸(shu)入(ru)濾(lv)波(bo)器(qi),電(dian)源(yuan)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)幹(gan)擾(rao)將(jiang)大(da)大(da)超(chao)出(chu)相(xiang)應(ying)的(de)標(biao)準(zhun)。而(er)加(jia)入(ru)輸(shu)入(ru)濾(lv)波(bo)器(qi)後(hou),電(dian)源(yuan)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)幹(gan)擾(rao)則(ze)會(hui)符(fu)合(he)相(xiang)應(ying)的(de)標(biao)準(zhun)。在(zai)測(ce)量(liang)時(shi)考(kao)慮(lv)到(dao)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)低(di)頻(pin)段(duan)幹(gan)擾(rao)主(zhu)要(yao)是(shi)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)整(zheng)數(shu)倍(bei)的(de)各(ge)次(ci)諧(xie)波(bo),故(gu)掃(sao)頻(pin)儀(yi)的(de)頻(pin)帶(dai)分(fen)辨(bian)率(lv)為(wei)200Hz,而在150KHz-30MHz頻段頻帶分辨率為9KHz。另外,采用屏蔽措施也可以減少開關電源對電網的幹擾。
這裏要指出的是:電dian源yuan通tong過guo電dian磁ci兼jian容rong的de測ce試shi鑒jian定ding,達da到dao標biao準zhun的de要yao求qiu,與yu開kai關guan電dian源yuan在zai使shi用yong過guo程cheng中zhong會hui不bu會hui引yin起qi不bu允yun許xu的de幹gan擾rao是shi兩liang回hui事shi。達da到dao標biao準zhun的de電dian源yuan使shi用yong或huo處chu理li不bu當dang,在zai使shi用yong中zhong也ye會hui引yin起qi嚴yan重zhong的de幹gan擾rao。而er且qie,開kai關guan電dian源yuan既ji是shi一yi個ge電dian源yuan裝zhuang置zhi,也ye是shi一yi個ge噪zao聲sheng發fa生sheng裝zhuang置zhi,它ta和he受shou擾rao體ti之zhi間jian是shi通tong過guo耦ou合he通tong道dao連lian接jie在zai一yi起qi的de,顯xian然ran耦ou合he通tong道dao的de特te性xing與yu受shou擾rao體ti的de特te性xing配pei合he不bu好hao而er引yin起qi嚴yan重zhong的de幹gan擾rao是shi可ke能neng的de,開kai關guan電dian源yuan並bing聯lian供gong電dian引yin起qi整zheng個ge係xi統tong不bu穩wen定ding的de現xian象xiang也ye是shi存cun在zai的de事shi實shi。
[page]
有(you)的(de)受(shou)擾(rao)體(ti)對(dui)幹(gan)擾(rao)的(de)時(shi)域(yu)波(bo)形(xing)敏(min)感(gan),如(ru)有(you)的(de)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)在(zai)幹(gan)擾(rao)脈(mai)衝(chong)作(zuo)用(yong)下(xia),會(hui)不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)誤(wu)動(dong)作(zuo)與(yu)時(shi)域(yu)波(bo)形(xing)有(you)關(guan),即(ji)不(bu)僅(jin)與(yu)脈(mai)衝(chong)幅(fu)度(du)有(you)關(guan),而(er)且(qie)還(hai)與(yu)脈(mai)寬(kuan)有(you)關(guan)。即(ji)便(bian)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)達(da)到(dao)了(le)相(xiang)應(ying)的(de)標(biao)準(zhun),但(dan)它(ta)對(dui)外(wai)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾(rao)的(de)時(shi)域(yu)波(bo)形(xing)引(yin)起(qi)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)的(de)幹(gan)擾(rao)是(shi)可(ke)能(neng)的(de)。基(ji)於(yu)以(yi)上(shang)考(kao)慮(lv),有(you)的(de)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)用(yong)戶(hu),除(chu)了(le)要(yao)按(an)標(biao)準(zhun)檢(jian)測(ce)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)能(neng)外(wai),還(hai)應(ying)當(dang)增(zeng)加(jia)一(yi)些(xie)在(zai)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)特(te)定(ding)的(de)使(shi)用(yong)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)某(mou)些(xie)幹(gan)擾(rao)性(xing)能(neng)的(de)檢(jian)測(ce)。
此外,有的開關元件在開通和關斷時產生的跳變是不同的,開通時產生的dv/dt會大於關斷時產生的dv/dt,duiwaichanshengdeganraoyeshiqianzhedayuhouzhe。erqie,daotongshidetiaobianyufuzaidengyinsujibenmeiyouguanxi。ruguocaiyongsuijitiaozhidianyuanhegudingpinlvdetiaozhidedianyuanliangzhekaiguanyuanjian,ruLGBT,其驅動回路的參數和驅動脈衝都相同,因此兩者的開關的電壓跳變相同;在zai兩liang者zhe的de對dui外wai幹gan擾rao耦ou合he通tong道dao也ye相xiang同tong時shi,從cong對dui電dian網wang的de幹gan擾rao測ce試shi結jie果guo的de頻pin域yu特te性xing來lai看kan前qian者zhe要yao優you於yu後hou者zhe。但dan對dui外wai的de幹gan擾rao的de時shi域yu波bo形xing還hai是shi相xiang同tong的de,並bing不bu一yi定ding隨sui機ji調tiao製zhi的de電dian源yuan就jiu優you於yu固gu定ding頻pin率lv調tiao製zhi的de電dian源yuan。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 2026藍牙亞洲大會暨展覽在深啟幕
- 維智捷發布中國願景
- 2秒啟動係統 • 資源受限下HMI最優解,米爾RK3506開發板× LVGL Demo演示
- H橋降壓-升壓電路中的交替控製與帶寬優化
- Tektronix 助力二維材料器件與芯片研究與創新
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈
控製變壓器
控製模塊
藍牙
藍牙4.0
藍牙模塊
浪湧保護器



