開(kāi)關(guān)電源電磁干擾抑制技術(shù)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
1．2 屏蔽技術(shù)和接地技術(shù)
采用屏蔽技術(shù)可以有效地抑制開(kāi)關(guān)電源的電磁輻射干擾。屏蔽一般分為2種：一種是靜電屏蔽，主要用于防止靜電場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)的影響；另一種是電磁屏蔽，主要用于防止交變電場(chǎng)、磁場(chǎng)以及交變電磁場(chǎng)的影響。屏蔽技術(shù)分為對發(fā)出電磁波部位的屏蔽和受電磁波影響的元器件的屏蔽。在開(kāi)關(guān)電源中，可發(fā)出電磁波的元器件是指變壓器、電感器、功率器件等，通常在其周?chē)捎勉~板或鐵板作為屏蔽，以使電磁波產(chǎn)生衰減。
此外，為了抑制開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的輻射向外部發(fā)散，為了減少電磁干擾對其他電子設備的影響，應采取整體屏蔽?？赏耆凑諏Υ艌?chǎng)屏蔽的方法來(lái)加工屏蔽罩，然后將整個(gè)屏蔽罩與系統的機殼和地連接為一體，就能對電磁場(chǎng)進(jìn)行有效的屏蔽。然而在使用整體屏蔽時(shí)應充分考慮屏蔽材料的接縫、電線(xiàn)的輸入／輸出端子和電線(xiàn)的引出口等處的電磁泄露，且不易散熱，結構成本大幅度增加等因素。
為使電磁屏蔽能同時(shí)發(fā)揮靜電屏蔽的作用，加強屏蔽效果，同時(shí)保障人身和設備的安全，應將系統與大地相連，即為接地技術(shù)。接地是指在系統的某個(gè)選定點(diǎn)與某個(gè)接地面之間建立導電的通路設計。這一過(guò)程是至關(guān)重要的，將接地和屏蔽正確結合起來(lái)可以更好地解決電磁干擾問(wèn)題，又可提高電子產(chǎn)品的抗干擾能力。
1．3 PCB設計技術(shù)
為更好地抑制開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾，其印制電路板(PCB)的抗干擾技術(shù)尤為重要。為減少PCB的電磁輻射和PCB上電路間的串擾，要非常注意PCB布局、布線(xiàn)和接地。如減少輻射干擾是減小通路面積，減小干擾源和敏感電路的環(huán)路面積，采用靜電屏蔽。而抑制電場(chǎng)與磁場(chǎng)的耦合，應盡量增大線(xiàn)間距離。
在開(kāi)關(guān)電源中接地是抑制干擾的重要方法。接地有安全接地、工作接地和屏蔽接地等3種基本類(lèi)型。地線(xiàn)設計應注意以下幾點(diǎn)：交流電源地與直流電源地分開(kāi)；功率地與弱電地分開(kāi)；模擬電路與數字電路的電源地分開(kāi)；盡量加粗地線(xiàn)。
1．4 擴頻調制技術(shù)
對于一個(gè)周期信號尤其是方波來(lái)說(shuō)，其能量主要分布在基頻信號和諧波分量中，諧波能量隨頻率的增加呈級數降低。由于n次諧波的帶寬是基頻帶寬的n倍，通過(guò)擴頻技術(shù)將諧波能量分布在一個(gè)更寬的頻率范圍上。由于基頻和各次諧波能量減少，其發(fā)射強度也應該相應降低。要在開(kāi)關(guān)電源中采用擴頻時(shí)鐘信號，需要對該電源開(kāi)關(guān)脈沖控制電路輸出的脈沖信號進(jìn)行調制，形成擴頻時(shí)鐘(如圖3所示)。與傳統的方法相比，采用擴頻技術(shù)優(yōu)化開(kāi)關(guān)電源EMI既高效又可靠，無(wú)需增加體積龐大的濾波器件和繁瑣的屏蔽處理，也不會(huì )對電源的效率帶來(lái)任何負面影響。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/180696.htm
1．5 一次整流電路中加功率因數校正(PFC)網(wǎng)絡(luò )
對于直流穩壓電源，電網(wǎng)電壓通過(guò)變壓器降壓后直接通過(guò)整流電路進(jìn)行整流，所以整流過(guò)程中產(chǎn)生的諧波分量作為干擾直接影響交流電網(wǎng)的波形，使波形畸變，功率因數偏低。為了解決輸入電流波形畸變和降低電流諧波含量，將功率因數校正(PFC)技術(shù)應用于開(kāi)關(guān)電源中是非常必要的。PFC技術(shù)使得電流波形跟隨電壓波形，將電流波形校正成近似的正弦波，從而降低了電流諧波含量，改善了橋式整流電容濾波電路的輸入特性，提高了開(kāi)關(guān)電源的功率因數。其中無(wú)源功率因數校正電路是利用電感和電容等元件組成濾波器，將輸入電流波形進(jìn)行移相和整形過(guò)程來(lái)實(shí)現提高功率因數的。而有源功率因數校正電路是依據控制電路強迫輸入交流電流波形跟蹤輸入交流電壓波形的原理來(lái)實(shí)現交流輸入電流正弦化，并與交流輸入電壓同步。兩種方法均使功率因數提高，后者效果更加明顯，但電路復雜。
2 結語(yǔ)
本文的設計方法正確，仿真結果正常，克服了傳統方案中所存在的一些問(wèn)題，使電磁干擾的抑制技術(shù)得到進(jìn)一步優(yōu)化。從開(kāi)關(guān)電源電磁干擾產(chǎn)生的機理來(lái)看，有多種方式可抑制電磁干擾，除本文中分析的幾種主要方法外，還可以采用光電隔離器、LSA系列浪涌吸收器、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)等。抑制開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾，目的是使其能在各領(lǐng)域得到有效應用的同時(shí)，盡量減少電磁污染，實(shí)現了對電磁污染問(wèn)題的有效治理。而在實(shí)際設計時(shí)，應全面考慮開(kāi)關(guān)電源的各種電磁干擾，選用多種抑制電磁干擾的方法加以綜合利用，使電磁干擾降到最低，從而提高電子產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性。
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