如何減弱開關式穩壓電源的電磁輻射幹擾?
發布時間:2013-03-09 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】雖然開關式穩壓電源穩壓範圍寬且安全可靠,但是,它同樣存在一些問題,如控製電路複雜,較高的工作頻率會對電視機、收音機等產生電磁輻射幹擾使得收音機出現噪聲、電視機出現噪波點,甚至還會通過反饋幹擾其他電子設備的正常工作。
超音頻振蕩的幹擾問題

圖題:開關式穩壓電源
開關式穩壓電源的工作頻率多為20-100kHz,屬於超音頻範圍。作為該電源的開關調整器件晶體管或場效應晶體管以相應的頻率工作在導通與截止狀態,振蕩波形近似於方波(還存在過衝),根據傅裏葉分析法可以進行分解,即得到直流分量、基波和高次諧波,基波的能量最大,其次是三次、五次、七次……等等。
無線電廣播與電磁幹擾的關係
眾所周知,無線電廣播是利用調製的方法來傳播信息的。音頻信號對高頻載被采用幅度調製(AM)和頻率調製(FM)的方法,然後通過發射天線將調製波以電磁披的形式輻射出去,無線電接收設備是通過接收天線將它們接收下來s再經選頻、變頻、fangdahejietiao,haiyuanchengweiyinpinxinhao,zuihoutongguodipingongfang,youyangshengqifangchushengyin。ruguozhiyougaopinzaiboerwuyinpinfanweidetiaozhixinhao,nametadenengliangzaida,wuxiandianjieshoushebeiyebuhuitongguoyangshengqihaiyuanchurenheshengyinxinxide。youcikeyixiangdao,jinjinshichaoyinpinfangpiganraodecunzai(超音頻振蕩的下限頻率為15k!氈,已在人耳的可聽範圍之外),產生的高次諧波也不會成為我們通過收音機昕到音頻範圍的幹擾信號,而實際上這種幹擾有時卻是很嚴重的,可能在整個中波、短波範圍都出現強烈的噪聲,那麼幹擾來自哪裏呢?開kai關guan式shi穩wen壓ya電dian源yuan存cun在zai著zhe音yin頻pin範fan圍wei的de幹gan擾rao信xin號hao,並bing且qie調tiao製zhi了le超chao音yin頻pin振zhen蕩dang的de各ge次ci諧xie波bo,以yi類lei似si於yu無wu線xian電dian廣guang播bo的de方fang式shi幹gan擾rao收shou音yin機ji等deng設she備bei,是shi幹gan擾rao的de重zhong要yao來lai源yuan。
直接整流電容濾波電路的特點
采用直接對交流電源進行整流濾波方式的高頻開關式穩壓電源,交流輸入電壓為220V、50Hz,一般采用橋式整流電路,然後經電解電容器濾波,變成100Hz的鋸齒形脈動直流電壓,提供給該開關式穩壓電源。
交流供電電源的作用是每Wmsxiangdianjiedianrongqichongdianyici,yibuchongkaiguandianluxiaohaodenengliang,congdianyadeboxingshanglaikanweijuchixing,danshicongdianliudeboxingshanglaikanqueshimaichongxingde,tamendoushifeizhengxianzhouqiliang,baohanyoufengfudexiebo,bingqiejuedabufenzaiyinpinfanwei(20-20000Hz),其中l00Hz的成分很可能是產生音頻幹擾的重要來源。
tongyang,genjufuliyefenxifa,zhegefeizhengxianzhouqihanshukeyifenjiechengweijibohegaocixiebo,qinengliangzhuyaojizhongzaijibofujin,gaocixiebodenenglianghenshao。youyutadefengfengzhijiaoxiao(僅僅為幾伏到幾卡伏),如果能夠通過某些電路元件(如LC網絡等)以電磁波的形式發射出去,對收音機等元線電接收設備的幹擾是比較小的。以中波波段(531-1611kHz)中的1000kHz頻率為例,1∞Hz脈衝形電流中的1則kHzxiebocaiyuzhixiezhen,gaipinlvshangdenengliangjihuweiling,chufeijiangshouyinjijintieqifangzhi,fouzebukenengchuxianganrao。danshishijishangxuduoshouyinjizaijuligaikaiguanshiwenyadianyuanjiaoyuandeweizhirengrankeyichuxianganrao,yuanyinshishenmene?可以通過下麵的分析得出結論。
用yong低di頻pin信xin號hao去qu調tiao製zhi高gao頻pin載zai波bo的de幅fu度du,使shi高gao頻pin載zai波bo的de整zheng體ti包bao絡luo線xian與yu低di頻pin信xin號hao的de變bian化hua規gui律lv相xiang同tong,這zhe就jiu是shi調tiao幅fu,相xiang應ying的de已yi調tiao波bo就jiu是shi調tiao幅fu波bo。如ru果guo低di頻pin信xin號hao是shi單dan一yi頻pin率lv的de正zheng弦xian波bo,高gao頻pin載zai波bo也ye是shi單dan一yi頻pin率lv的de正zheng弦xian波bo,兩liang者zhe通tong過guo調tiao製zhi作zuo用yong得de到dao調tiao幅fu波bo,根gen據ju幅fu度du調tiao製zhi原yuan理li,低di頻pin信xin號hao的de幅fu度du與yu高gao頻pin載zai波bo信xin號hao的de幅fu度du比bi小xiao於yu1:3deqingkuangxia,zaibodebaoluoxianjibenyudipinxinhaoleisi。ruguodipinxinhaoshiduogepinlv,zetiaofubodepinpujiweizaiboheshangxialianggebianpindai。kaiguanshiwenyadianyuandedipinmaichongfudujiaoxiaoergaopinkaiguanmaichongdefudujiaoda,zaikaiguanshiwenyadianyuanneibuzhezhongtiaofuzuoyongbiranhuifasheng,yincigaidianyuansuochanshengdediancifushejiushitiaofuganraobo,youyuliangzhedoubaohanfengfudejibohexiebo。jiaochatiaozhidejieguoshideganraobianbuzaichaoyinpinyishanghenkuandepinlvfanweinei,suoyihuizaizhong、短波範圍內昕到強烈的幹擾聲音,而且這種幹擾幾乎遍布整個波段。
為(wei)了(le)進(jin)一(yi)步(bu)驗(yan)證(zheng)前(qian)述(shu)問(wen)題(ti)的(de)存(cun)在(zai),用(yong)一(yi)台(tai)直(zhi)流(liu)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)代(dai)替(ti)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan),直(zhi)接(jie)向(xiang)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)供(gong)電(dian),測(ce)試(shi)的(de)結(jie)果(guo)正(zheng)如(ru)事(shi)先(xian)預(yu)料(liao)的(de)一(yi)樣(yang),即(ji)由(you)於(yu)不(bu)存(cun)在(zai)100Hz的充電脈衝,不論把收音機放在哪都昕不到由收音機發出的噪聲。
根據以上的試驗可以得到如下的結論:開關電源對於元線電廣播的幹擾主要來自於100Hzdipinchongdianmaichongjiqixiebotiaozhigaopinfangboxingchengfuzadetiaofubo。youyugaopinkaiguanfangbodeqiangduda,buyiyizhi,gubuyingyimeidijiaqianggaopinlvbodianrongqiderongliang。
由you此ci聯lian想xiang到dao熒ying光guang燈deng電dian子zi鎮zhen流liu器qi汙wu染ran電dian磁ci環huan境jing的de問wen題ti,對dui於yu熒ying光guang燈deng電dian子zi鎮zhen流liu器qi也ye做zuo了le相xiang應ying的de試shi驗yan,雖sui然ran熒ying光guang燈deng可ke以yi被bei點dian亮liang,但dan是shi隨sui之zhi而er來lai的de問wen題ti是shi在zai該gai熒ying光guang燈deng下xia幾ji乎hu無wu法fa用yong收shou音yin機ji收shou昕xin廣guang播bo,電dian台tai信xin號hao被bei淹yan沒mei在zai噪zao聲sheng之zhi中zhong,又you由you於yu該gai電dian子zi鎮zhen流liu器qi的de負fu載zai是shi暴bao露lu在zai空kong間jian且qie尺chi寸cun較jiao大da的de熒ying光guang燈deng,因yin此ci由you它ta所suo輻fu射she的de幹gan擾rao電dian磁ci波bo強qiang度du很hen大da,噪zao聲sheng很hen嚴yan重zhong。
抗幹擾措施
綜上所述,開關式穩壓電源的電磁輻射幹擾主要來自低頻100Hz充電脈衝及其諧波對超音頻振蕩方波及其諧波的幅度調製,減弱的辦法主要有以下幾種:
(1)采用適當容量的濾波電解電容器。主要應該從抗幹擾及性能價格比兩個方麵來考慮。
(2)在(zai)可(ke)能(neng)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),采(cai)用(yong)適(shi)當(dang)的(de)方(fang)法(fa),減(jian)少(shao)超(chao)音(yin)頻(pin)振(zhen)蕩(dang)方(fang)波(bo)波(bo)形(xing)的(de)過(guo)衝(chong)和(he)振(zhen)蕩(dang)。這(zhe)樣(yang)做(zuo)的(de)目(mu)的(de)主(zhu)要(yao)是(shi)減(jian)小(xiao)超(chao)音(yin)頻(pin)振(zhen)蕩(dang)的(de)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)能(neng)量(liang),從(cong)而(er)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)無(wu)線(xian)電(dian)幹(gan)擾(rao)的(de)程(cheng)度(du)。
(3)caiyongbijiaowanshandelilvbowangluo,xueruokaiguanshiwenyadianyuanxiangjiaoliushidianhuishudeganrao。gailvbowangluodexingshiyouhenduo,keyigenjujutidedianyuanhefuzailaizonghekaolvxuanzedianluxingshi。
(4)helidishejiyinzhidianluban,caiyongdamianjijiedicuoshi,tongshijiaqiangpingbi。zheyangkeyiyouxiaodijianshaofenbudianrongyinqidediancifusheqiangdu,tongyangyenengjiaohaoditigaogaidianyuandekekaochengdu。
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