UPS電源系統的干擾排除與防護（傳導干擾）

　　UPS不問(wèn)斷電源是個(gè)特殊的設備，它既是電網(wǎng)的負載，又要給負載提供電源。所以它的EMC設計既要保證它不對電網(wǎng)造成電磁污染，又要保證它提供給負載的是個(gè)干凈的電源。UPS本身振蕩電路就是一個(gè)干擾源。典型的UPS系統框圖如圖l所示。它的基本結構是一套將交流市電變?yōu)橹绷麟姷恼髌?、充電器和把直流電再變?yōu)榻涣麟姷?strong>逆變器，電池在交流正常供電對儲存能量且維持在一個(gè)正常的充電電壓上．一旦市電中斷，蓄電池立即對逆變器供電 保證UPS交流輸出。

　　通常UPS電源分為在線(xiàn)式和后備式兩種，在線(xiàn)式無(wú)論有無(wú)市電，都通過(guò)逆變器本身向負載供電，而通過(guò)逆變器的電源一般比較干凈。因此我們只測在線(xiàn)式UPS電源對電網(wǎng)的干擾。后備式UPS電源則不同．有市電時(shí)，UPS不通過(guò)逆變器，它疑對電網(wǎng)電源進(jìn)行穩壓、濾波等，對負載有一定干擾。電網(wǎng)干擾、濾渡效果、自身的振蕩源干擾抑制等都是要考慮的因素 在市電中斷時(shí)．電池才對逆變器充電，并由UPS的逆變器對負載供電。因此對后備式UPS電源，既測對負載的干擾，又測對電網(wǎng)的干擾。下面就我們在EMC的傳導干擾測試中遇到的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行闡述。

　　我們知道，架空的輸電線(xiàn)上不可避免地會(huì )檢拾到各種高頻輻射干擾，這種干擾往往以共?；虿钅Ｐ问匠霈F，從而在電源線(xiàn)上產(chǎn)生傳導干擾，通過(guò)正確的接地，可以抑制這種干擾，但只是在一定程度上的改善，因而可以加濾波器予以抑制（見(jiàn)測試曲線(xiàn)）。

　　圖2、圖3給出了一UPS加濾波器前后的測試結果，這是一個(gè)具有代表性的測試結果。它為用Hp EMI自動(dòng)測試系統測試的曲線(xiàn)，圖2為不加濾波器的測試結果；圖3為加濾波器的測試結果。從圖中看到一條傳導干擾的極限值曲線(xiàn)，從0.l5～0.5MHz極限值為79；從0.5~30MHz極限值為73。在極限值曲線(xiàn)以下的睡線(xiàn)為合格品，否則為不臺格品。下面的一條為受試設備UPS的電源線(xiàn)傳導干擾測試曲線(xiàn)?！　膱D2看出，在0．15～ 0.5MHz頻率段內，測試曲線(xiàn)全部超差，為不合格。在8～10MHz處也有超差。從圖3可以看出，受試設備曲線(xiàn)干擾值明顯得到改善，超差點(diǎn)沒(méi)有了．從該電磁兼容性傳導干擾測試中可以看出，未加電源線(xiàn)濾波器的UPS其涮試結果不合格，經(jīng)過(guò)選擇合適的濾波器后，才通過(guò)了傳導干擾測試。

　　濾波器技術(shù)是抑制電氣、電子設備傳導干擾的主要手段之一，也是提高電子設備抗傳導干擾能力的重要措施。它要求電磁干擾濾波器在阻帶范圍內應具有足夠高的衰減量，把傳導干擾電平降低到規定的范圍，對傳輸的有用信號或電源工作電流的損耗應降到最低程度，電磁干擾濾波器與普通濾波器有所不同，電源系統的阻抗值與干擾源的阻抗值變化范圍比較大，電源線(xiàn)上電磁干擾濾波器并非在阻抗匹配的狀態(tài)下工作，電磁干擾頻譜很寬，從低頻到高頻都存在電磁干擾能量，因此濾波器元件在這個(gè)頻率范圍內高額特性顯得十分復雜，難以用元件的等效參數來(lái)表示濾波器的高頻特性。由此看出，在UPS不問(wèn)斷電源裝置中，只使用一般的電源濾波器是遠遠不能滿(mǎn)足要求的，應當采用專(zhuān)門(mén)的EMI濾波器才能從根本上解決電磁干擾中的傳導干擾．

　　當然，從生產(chǎn)的角度來(lái)考慮，如果在UPS中我們一定要選用一般的濾波器，那么我們就要合理選擇電容量的參數（UPS中常用的濾波方式為電容濾波）。因為在電路中，電容器起存能的作用，并聯(lián)電容器C在電源供給的電壓升高時(shí)．把部分能量?jì)Υ嫫饋?lái)。當電壓降低時(shí)，再把能量釋放出去，使負載電壓平滑，即電容器C具有平滑作用，當C選擇得過(guò)小時(shí)，就可能完不成這種作用。同時(shí)C對高頻電流又起通路作用，從而起到濾波作用。所以C應臺理的選擇。

　　從測試圖4和圖5中能很清楚地看出測試結果。不合格的為選用0．OμF的電容濾波，改進(jìn)后選用0．1μF的電容濾波測試結果臺格。濾波器的安裝質(zhì)量同樣對衰減特性影響很大，只有把濾波器正確地安裝到UPS不間斷電源上，才能獲得預期的衰減特性．　　濾波器應安裝在UPS的電源入口處，它的作用是用以阻止干擾能量通過(guò)電源電纜進(jìn)入UPS，同時(shí)也阻止由UPS內部所產(chǎn)生的干擾饋入電源線(xiàn)。同時(shí)也要考慮濾波器抑制元件自身要進(jìn)行良好的電磁屏蔽和接地處理。濾波器妁輸入引線(xiàn)和輸出引線(xiàn)不能交叉，否則引線(xiàn)問(wèn)的耦合會(huì )降低濾波器特性，在輸入引線(xiàn)和輸出引線(xiàn)之間應有屏蔽層，否則輸入與輸出引線(xiàn)之間的耦合將導致濾波特性下降。最好把EM1濾波器的輸入端和輸出端隔離開(kāi)來(lái)，從而使電磁耦合控制到最低限制。另外濾波器的安裝還要考慮方向。

　　通常EMI濾波器的電路是無(wú)源網(wǎng)絡(luò )，具有其互易性，但從實(shí)際測試中了解到，有些濾波器輸入輸出端命名是針對干擾源而言的．有些命名是針對電路而言的。因此，在抑制干擾能力上就稍有差別 從圖6可以清楚地看出，濾波器反接時(shí)．對低頻干擾抑制減弱，從而使UPS系統內部干擾信號竄入電源線(xiàn)，而引起超差．經(jīng)轉向后，就合格了。

　　通過(guò)上述分析 我們可以看出，抑制UPS的電磁干擾是一項既復雜又簡(jiǎn)單的工作，只要我們合理地選擇、認真地思考、精心地安裝就一定能夠較好的解決好UPS的傳導干擾問(wèn)題。