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最通俗理解开关电源电磁干扰分析

发布时间:2022-08-04 00:00   浏览次数:次   作者:leyu乐鱼体育官网
本文摘要:再行非常简单讲解一下下EMI:EMI翻译成中文就是电磁干扰。只不过所有的电器设备,都会有电磁干扰。只不过相当严重程度各有不同。 电磁干扰不会影响各种电器设备的长时间工作,不会阻碍通信数据的长时间传送,虽然对人体的损害尚不定论,但是普遍认为对人体有利。所以很多国家和地区对电器的电磁干扰程度有严苛的规定。当然电源也不值得注意的,所以我们有理由只想理解EMI以及其诱导方法。 下面融合一些专家的文献来叙述EMI。

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再行非常简单讲解一下下EMI:EMI翻译成中文就是电磁干扰。只不过所有的电器设备,都会有电磁干扰。只不过相当严重程度各有不同。

电磁干扰不会影响各种电器设备的长时间工作,不会阻碍通信数据的长时间传送,虽然对人体的损害尚不定论,但是普遍认为对人体有利。所以很多国家和地区对电器的电磁干扰程度有严苛的规定。当然电源也不值得注意的,所以我们有理由只想理解EMI以及其诱导方法。

  下面融合一些专家的文献来叙述EMI。  首先EMI有三个基本面  噪音源:升空阻碍的源头,如同传染病的传染源;  耦合途径:传播阻碍的载体,如同传染病传播的载体,食物,水,空气等等;  接收器:被阻碍的对象,被传染的人。

  缺乏一样,电磁干扰就不正式成立了。所以,减少电磁干扰的危害,也有三种办法:  1、从源头诱导阻碍。  2、截断传播途径  3、强化抵抗力,这个就是所谓的EMC(电磁兼容)  说明以下名词:  传导阻碍:也就是噪音通过导线传送的方式。

  电磁辐射阻碍:也就是噪音通过空间电磁辐射的方式传送。  差模阻碍:由于电路中的自身电势差,电流所产成的阻碍,比如火线和零线,负极和负极。  共模阻碍:由于电路和大地之间的电势差,电流所产生的阻碍。

  一般来说我们去实验室测试的项目:  传导升空:测试你的电源通过传导升空过来的阻碍否合格。  电磁辐射升空:测试你的电源通过电磁辐射升空过来的阻碍否合格。  传导抗扰:在具备传导阻碍的环境中,你的电源能否长时间工作。

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  电磁辐射抗扰:在具备电磁辐射阻碍的环境中,你的电源能否长时间工作。  首先来看,噪音的源头:  任何周期性的电压和电流都能通过傅立叶分解成的方法,分解成为各种频率的正弦波。

  所以在测试阻碍的时候,必须测试各种频率下的噪音强度。  那么在开关电源中,这些噪音的来源是什么呢?  开关电源中,由于电源器件在周期性的开闭,所以,电路中的电流和电压也是周期性的在变化。那么那些变化的电流和电压,就是噪音的确实源头。那么有人可能会问,我的电源频率是100KHz的,但是为什么测试出来的噪音,从几百K到几百M都有呢?  我们把同等有效值,同等频率的各种波形做到较慢傅立叶分析:  蓝色:正弦波  绿色:三角波  红色:方波  可以看见,正弦波只有基波分量,但是三角波和方波所含古志谐波,谐波仅次于的是方波。

  也就是说如果电流或者电压波形,所谓正弦波的信号,都能分解成出有古志谐波。  那么如果某种程度的方波,但是下降下降时间有所不同,不会怎样呢。  某种程度是100KHz的方波  红色:下降下降时间都为100ns  绿色:下降下降时间都为500ns  可以看见红色的古志谐波显著小于绿色。

  我们之后分析下面两种波形,  A:有相当严重高频波动的方波,比如MOS,二极管上的电压波形。  B:用吸取电路,把方波的高频波动吸取一下。  分别做到较慢傅立叶分析:  可以看见在波动频率(大约30M)之后,A波形的谐波,要小于B波形。  再行来看,下面的波形,一个是具备导通尖峰的电流波形,一个没导通尖峰。

  对两个波形做到傅立叶分析:  可以看见红色波形的古志谐波,要小于绿色波形,之后对两个波形,不作分析  红色:相同频率的信号,绿色:具备略为频率抖动的信号  可以看见,频率抖动,可以减少低频段能量。更进一步,缩放低频段的频谱能量:  可以看见,频率抖动就是把频谱能量集中了,而相同频率的频谱能量,集中于在基波的谐波频率点,所以峰值较为低,更容易微克。  最后略为总结一下,如果从源头来诱导EMI。  1、对于电源频率的自由选择,比如传导测试150K-30M,那么在条件允许的情况下,可选择130K之类的电源频率,这样基波频率可以避免测试;  2、使用频率抖动的技术。

频率抖动可以集中能量,对低频段的EMI有益处;  3、必要减少电源速度,减少电源速度,可以减少电源时刻的di/dt,dv/dt。对低频段的EMI有益处;  4、使用硬电源技术,比如PSFB,AHB之类的ZVS可以减少电源时刻的di/dt,dv/dt。对低频段的EMI有益处。

而LLC等谐振技术,可以让一些波形变为正弦波,更进一步减少EMI;  5、对一些波动尖峰做到吸取,这些管子上的波动,往往频率很高,不会升空相当大的EMI;  6、使用反向恢复好的二极管,二极管的反向恢复电流,不但不会带给低di/dt.还不会和漏感等宿主电感联合导致低的dv/dt。  但事实上,开关电源是EMI升空源无法显然解决问题。而且一些从源头诱导EMI的方法同时不会减少效率,所以从传播途径来诱导EMI变得尤为重要。

  下面来看一下传播途径,这个是poonPong两位教授总结的传播途径,较为的直观全面。


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