開關(guān)電源中電磁干擾的抑制方法

　　引言

　　隨著開關(guān)電源技術(shù)的不斷發(fā)展和日趨成熟，各個應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹂_關(guān)電源的需求也不斷增長，但是，開關(guān)電源存在嚴(yán)重的電磁干擾()問題。它不僅對電網(wǎng)造成污染，直接影響到其它用電電器的正常工作，而且作為輻射干擾闖入空間，對空間也造成電磁污染。于是便產(chǎn)生了開關(guān)電源的電磁兼容(EMC)問題。電磁兼容是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。

　　開關(guān)電源的電磁干擾可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩大類。傳導(dǎo)干擾通過交流電源傳播，頻率低于30 MHz。輻射干擾通過空氣傳播，頻率在30MHz以上。

　　本文針對一種桌面式180W塑殼開關(guān)電源(負(fù)載是12V／15A的半導(dǎo)體制冷冰箱，電源外形大小205mm×90mm×62mm)所存在的電磁干擾超標(biāo)問題，從原理上進(jìn)行了分析，并探討了解決方案。

       1 180 W開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)分析與電磁干擾測試

       1．1 主電路與結(jié)構(gòu)布局分析

　　該開關(guān)電源的電路原理如圖1所示。

　　電容濾波整流器功率因數(shù)低，整流二極管導(dǎo)通時間較短，濾波電容充電電流瞬時值的峰值大，整流后的電流波形為脈動狀，產(chǎn)生高的諧波電流。

　　半橋電路中高頻導(dǎo)通和截止的S1、S2、D3、D4和變壓器T1是開關(guān)電源的主要騷擾源，產(chǎn)生高頻高壓的尖峰諧波振蕩，該諧波振蕩產(chǎn)生的高次諧波，通過開關(guān)管與散熱器問的分布電容傳入內(nèi)部電路或通過散熱器及變壓器向空間輻射。

　　該開關(guān)電源的內(nèi)部布局如圖2所示，左邊是交流電源輸入和直流輸出，靠左邊上下兩側(cè)留有通風(fēng)孔，風(fēng)機(jī)在右邊，采用向外抽風(fēng)方式散熱，保證塑殼內(nèi)的熱量及時排出，避免熱量在塑殼內(nèi)積聚。該布局的優(yōu)點(diǎn)是通風(fēng)路比較通暢，但也存在缺點(diǎn)—輸入輸出接口安裝得較近，在它們之間容易產(chǎn)生空間耦合，形成輻射騷擾。

       1．2 電磁干擾測試

　　表l所列為測得的7～21次諧波電流的數(shù)值，其中11、15、17次諧波電流都超標(biāo)。

　　輻射騷擾預(yù)測結(jié)果在30～50MHz和100MHz處超出限值，如圖4所示。