高频开关电源电磁干扰

《高频开关电源电磁干扰》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、高频开关电源的干扰与抑制内容摘要现代电子、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II高频开关电源的干扰与抑制目录内容摘要I引言11高

2、频开关电源电磁干扰产生的原因分析21.1开关电源的定义21.2高频开关电源的电磁干扰分析21.3高频开关电源的发展趋势32高频开关电源的电磁干扰的抑制措施62.1抑制开关电源中各类电磁干扰源62.2破坏电磁干扰传输途径62.3其它解决方法83高频开关电源电子干扰滤波的分析与仿真93.1研究方法和实验方案93.2开关电源电磁干扰的仿真10结论12参考文献13II高频开关电源的干扰与抑制15高频开关电源的干扰与抑制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

3、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。15高频开关电源的干扰与抑制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

4、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。顾名思义，开关电源就是电路中的电力电子器件工作在开关状态的电源。这样一来，如果把四大类基本电力电子电路（AC-DC电路、DC-AC电路、AC-AC电路、DC-DC电路）都看成电源电路，则所有的电力电子电路也都可以看成开关电源电路。但是在实际应用中，开关电源所涵盖的范围比这个范围要小的多。同时具备三个条件的电源可称之为开关电源，这三个条件就是：开关（电路中的电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态）、高频（电路中的电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频）和直流（电源

5、输出是直流而不是交流）。1.2高频开关电源的电磁干扰分析根据开关电源的工作原理可知，开关电源本身就是一个很强的电磁干扰源。开关电源产生的干扰，按干扰源种类，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。传导干扰通过交流电源传播，频率低于30MHz；辐射干扰通过空气传播，频率在30MHz以上。下面就以传导干扰和辐射干扰来分析开关电源产生的电磁干扰。（1）一次整流器一次整流器的整流过程是产生EMI最常见的原因。这是因为工频交流正弦波电源通过整流后变成单向脉动电源，已不再是单一频率的电流，此电流可分解为一直流分量和一系列频

6、率不同的谐波分量之和，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。（2）开关管与二次整流管开关管、二次整流管高频通断时所产生的电压、电流变化率dv/dt、di/dt是具有较大幅度的脉冲，频带较宽且谐波丰富，是一个很强的干扰源。开关管是开关电源的核心器件，同时也是干扰源。其工作频率直接与电磁干扰的强度相关。随着开关管的工作频率升高，开关管电压、电流的切换速度加快，其传导干扰和辐射干扰也随之增加。（3）高频开关变压器15高频开关电源的干扰与抑制开关管负载为高频

7、开关变压器初级线圈，在开关管导通瞬间，初级线圈产生很大的涌流，并出现较高的浪涌尖峰电压；在开关管断开瞬间，由于初级线圈的漏磁通，致使一部分能量没有传输到次级线圈，而是通过集电极电路中的电容、电阻形成带有尖峰的衰减振荡，叠加在关断电压上，形成关断电压尖峰，产生与初级线圈接通时一样的磁化冲击电流瞬变。这个噪声会传导到输入、输出端，形成传导干扰，重者有可能击穿开关管。另外，高频开关变压器初级线圈、开关管和滤波电容构成的高频开关电流环路可能会产生较大的空间辐射，形成辐射干扰。如果电容滤波容量不足或高频特性不好，电容上的高频阻抗会使高频电流以差模方式传导到交

8、流电源中形成传导干扰。（4）控制电路引起的电磁干扰控制电路中周期性的高频脉冲信号，如振荡器产生的高频脉冲信号等将产生高频高