电子装备电磁兼容性与电源设计.pdf

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1、总第236期2014年第2期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringVoI．34No．2151电子装备电磁兼容性与电源设计’宋昕1王廷营2(1．驻716所军代表室连云港222061)(2．江苏自动化研究所连云港222061)摘要论文通过分析开关电源的工作原理，指出了电磁干扰形成的主要原因，介绍了采用交流分布式供电体制的电子装备解决电源线传导发射(CEl01)问题的基本解决措施，提出了集中加分布式供电的二次供电体制，以降低输入电流的谐波电流以及对供电系统产生的不利影响，有效解决电源功率大于1KVA的电子装备中电磁兼容性测试项目CEl01的超标问题。关键词电子装备；开关电源

2、；供电体系；电磁兼容性中图分类号TJ391DOI：10．3969／j．issnl672—9730．2014．02．040PowerSupplyandEMCofElectronicEquipmentSONGXinlWANGTingyingz(1．TheMilitaryAgentof716thResearchInstitute，Lianyungang222061)(2．JiangsuAutomationResearchInstitute，Lianyungang222061)AbstractAimingattheEMCproblemsofthenavalequipmentsystembrought

3、byswitchingpowersupplyanddistrib—utedACpowersystem，anewpowersystemisproposed，whichincludesaconcentrativepowersystemandadistributedpowersystem．BoththeoreticanalysisandexperimentsprovethatthesuperscaleofCEl01onmorethanlkVAelectronice—quipmentisgreatlyreducedinthenewpowersystem．Itcanalsodecreasetheinp

4、utharmoniccurrentandtheharmofthepowersupplysystembroughtbytheelectronicequipments．Atthesametime，itincreasestheconvenienceforthermalde—sign，reliabilityandsafetyofthesystem．KeyWordselectronicequipment，switchingpowersupply，harmonic，EMCClassNulTl[：]orTT39l1引言伴随着我国国力的增强、科技的进步以及国防建设的需要，武器装备也迎来了一个快速发展时期。舰

5、载电子系统一般包括导航系统、通信系统、雷达系统、电子侦察系统、电子对抗系统、作战指挥系统和武器控制系统等，每个系统均配备有功能不同的电子装备。由于电子装备的功能越来越丰富、强大，种类和数量越来越多，使得电磁环境日益复杂。若不能很好地开展电子装备电磁兼容性设计，将导致整个系统的性能指标大打折扣，严重影响了装备性能的充分发挥。目前电子装备一般采用交流分布式供电体制，其电磁兼容性与供电体系及其开关电源[1]特性密切相关。2开关电源分析2．1开关电源原理目前，多数电子装备要求其供电单元体积小、效率高、动态响应好以及能提供低压大电流等特点。传统的线性电源由于变换效率低，体积大等缺点，已逐渐被淘汰。而开

6、关电源因具有体积小、效率高、重量轻，动态响应快等突出特点，被广泛应用。但是由于开关电源特殊的工作原理，也附带了更多电磁兼容问题E2J。开关电源简化原理图如图1所示。-收稿日期：2013年8月2日，修回日期：2013年9月30日作者简介：宋昕，男，高级工程师，研究方向：海军装备技术。王廷营，男，工程师，硕士，研究方向：电力电子。152宋昕等：电子装备电磁兼容性与电源设计总第236期图1电源简化原理图图中，C。～C4为电路各主要部分对地(机壳)电容(或分布电容)，R，～R。为接地电阻或机壳电阻(机壳接地)。从交流(AC)输入到直流(IX2)输出的全过程，包括：1)输入滤波器：作用是将电网存在的谐

7、波干扰过滤，同时也阻止开关电源本身产生的谐波干扰反馈到公共电网。2)整流与滤波：将电网交流电通过整流桥和滤波电容整流为较为平滑的直流电，以供下一级变换使用。3)逆变：通过PWM控制电路使得开关管(通常为MOSFET)工作在开关状态，将整流后的直流电变换为高频交流电，并通过高频隔离变压器传送的后一级。这是高频开关电源的核心部分。4)输出整流与滤波：通过整流器件(通常为二极管或同步整流MOSFET)和输出储能滤波