干擾功率開(kāi)關(guān)的主要分析

功率控制開(kāi)關(guān)器件的高額開(kāi)關(guān)技術(shù)動(dòng)作是導(dǎo)致一些開(kāi)關(guān)電源管理產(chǎn)生影響電磁環(huán)境干擾(EMI)的主要分析原因。24V開(kāi)關(guān)電源是高頻逆變開(kāi)關(guān)電源中的一個(gè)種類(lèi)。什么是24V開(kāi)關(guān)電源 24V開(kāi)關(guān)電源就是用通過(guò)電路控制開(kāi)關(guān)管進(jìn)行高速的導(dǎo)通與截止.將交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電。12V開(kāi)關(guān)電源主要檢查300V上的大濾波 電容 、整流橋各 二極管 及開(kāi)關(guān)管等部位，抗干擾電路出問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)燒、發(fā)黑。需要注意的是：因開(kāi)關(guān)管擊穿導(dǎo)致保險(xiǎn)燒一般會(huì)把電流檢測(cè) 電阻 和電源控制芯片燒壞。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻也很容易和保險(xiǎn)一起被燒壞。開(kāi)關(guān)電源廠家利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制控制IC和MOSFET構(gòu)成。開(kāi)關(guān)使用頻率的提高企業(yè)一方面減小了電源的體積和重量，另一重要方面也導(dǎo)致了更為經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重的EMI問(wèn)題。開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)工作時(shí)，其內(nèi)部的電壓和電流信號(hào)波形數(shù)據(jù)都是在非常短的時(shí)間內(nèi)不斷上升和下降的，因此，開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品本身是一個(gè)過(guò)程噪聲發(fā)生源。開(kāi)關(guān)電源可以產(chǎn)生的干擾，按噪聲干擾源種類(lèi)來(lái)分,可分為尖峰干擾和諧波干擾其他兩種;若按耦合通路來(lái)分,可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。使電源發(fā)展產(chǎn)生的干擾不至于對(duì)電子商務(wù)系統(tǒng)和電網(wǎng)公司造成社會(huì)危害的根本沒(méi)有辦法是削弱噪聲發(fā)生源，或者切斷電源噪聲和電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電網(wǎng)建設(shè)之間的耦合途徑。

如圖1所示，所產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)工作時(shí)的諧波干擾

功率控制開(kāi)關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)流過(guò)一個(gè)較大的脈沖輸出電流。例如正激型、推挽型和橋式變換器的輸入工作電流信號(hào)波形在 阻性負(fù)載時(shí)近似為矩形波,其中主要含有大量豐富的高次諧波分量。當(dāng)采用零電流、零電壓進(jìn)行開(kāi)關(guān)時(shí),這種諧 波干擾問(wèn)題將會(huì)影響很小。另外,功率選擇開(kāi)關(guān)管在截止時(shí)間期間,高頻電子變壓器繞組漏感引起的電流通過(guò)突變,也會(huì)產(chǎn)生 尖峰干擾。

干擾2。 交流輸入回路

無(wú)工頻變壓器的開(kāi)關(guān)電源輸入整流管在反向恢復(fù)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高頻衰減振蕩干擾。 開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的峰值干擾和諧波干擾能量通過(guò)開(kāi)關(guān)電源的輸入輸出線傳導(dǎo)干擾，在空間產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)。 電磁輻射產(chǎn)生的干擾稱(chēng)為輻射干擾。

3，由于干擾的二極管的反向恢復(fù)時(shí)間

交流信息輸入輸出電壓經(jīng)功率二極管整流橋變?yōu)橐粋€(gè)正弦脈動(dòng)電壓，經(jīng)電容平滑后變?yōu)橹绷?，但電容電流的波形設(shè)計(jì)不是正弦波而是利用脈沖波。由電流波形分析可知，電流中含有高次諧波。大量研究電流諧波分量流入中國(guó)電網(wǎng)，造成對(duì)國(guó)家電網(wǎng)的諧波污染。另外，由于不同電流是脈沖波，使電源系統(tǒng)輸入設(shè)備功率因數(shù)能夠降低。

頻率整流電路具有更大的正整流二極管的正向電流導(dǎo)通時(shí)，又將其通過(guò)反向偏置電壓被關(guān)斷，由于PN結(jié)具有多個(gè)載波的積累，因而載流子的一些時(shí)間之后的子消失，電流將反向，導(dǎo)致載體的消失減少的反向恢復(fù)電流急劇大的電流變化（di / dt）的發(fā)生。

4、其他原因

元器件的寄生參數(shù)，開(kāi)關(guān)控制電源的原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì)研究不夠完善完美，印刷線路板（PCB）走線通常可以采用傳統(tǒng)手工布 置，具有一個(gè)很大的隨意性，PCB的近場(chǎng)干擾大，并且通過(guò)印刷板上器件的安裝、放置，以及發(fā)展方位的不合理問(wèn)題都會(huì)影響造成EMI干擾。這增加了PCB分布特征參數(shù)的提取和近場(chǎng)干擾模型估計(jì)的難度。