大功率開關(guān)電源的電磁干擾EMI的抑制

2017-06-19 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

1、引言

隨著開關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,其電磁干擾已成為一個(gè)很嚴(yán)重的問題,為了使電源產(chǎn)品滿足EMC的要求,設(shè)計(jì)人員就應(yīng)在設(shè)計(jì)階段考慮這一問題,同時(shí)也要做好在現(xiàn)場(chǎng)處理這一問題的準(zhǔn)備。

2、開關(guān)電源EMI的特點(diǎn)與危害

開關(guān)電源的功率管工作在非線性條件下,采用脈寬調(diào)制(PWM)開關(guān)控制方式 ,加之開關(guān)頻率的不斷提高,使得電磁干擾越來越突出,對(duì)電網(wǎng)造成污染。

因干擾的存在,輸入電源的電網(wǎng)受到了干擾,影響到其它設(shè)備,使其不能正常的工作,也影響到電網(wǎng)的供電質(zhì)量。所以尋找干擾抑制的方法是很必要的。

3、大功率開關(guān)電源中EMI抑制實(shí)驗(yàn)

在中科院近代物理研究所新建的大型物理實(shí)驗(yàn)裝置CSR冷卻存儲(chǔ)環(huán)中,有大量開關(guān)電源為磁鐵提供電能,以滿足試驗(yàn)所需的磁場(chǎng)能量。其中195A/370V開關(guān)電源就是運(yùn)用在其冷卻段。

由于在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段,廠家未考慮電磁兼容問題,以至于在安裝調(diào)試階段,造成對(duì)其他設(shè)備的影響,也是輸入電網(wǎng)受到污染,為此我們按照?qǐng)D1(a)所示得方案,對(duì)其進(jìn)行EMI干擾測(cè)試,其結(jié)果見圖1
(b)。測(cè)試儀器是德國(guó)SCHWARZBECK公司生產(chǎn)的FCKL1528接收機(jī)一臺(tái),NNLK 8129線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(LISN)一臺(tái),計(jì)算機(jī)一臺(tái)。

根據(jù)圖1的方案和結(jié)果可以看出,在該臺(tái)設(shè)備未做任何改造以前,其EMI干擾是存在的,而且很嚴(yán)重超越國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4824-2001關(guān)于1組A類傳導(dǎo)騷擾的標(biāo)準(zhǔn)(150KHz~0.5MHz 是79dB, 0.5MHz~ 30MH是73 dB),尤其是在 150KHz~2MHz之間。為此,我們采用了截?cái)喔蓴_源的方法,即利用EMI濾波器(濾波器的接地要可靠)和一變壓器(△/Y-11接發(fā)),該變壓器其隔離作用,其中EMI濾波器的原理圖如圖2所示,共按照三種方案測(cè)試,通過測(cè)試,找出適合我們需要的方案。