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插座電源噪聲抑制的方法

2023-05-30 10:11:13

宏聚電子

插座電源尤其是高頻變壓器的插座電源,在體積、質(zhì)量和效率等方面都有顯著的優(yōu)點(diǎn),已逐漸被人們所重視,也越來越產(chǎn)泛地運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域中。但是插座電源的最大缺點(diǎn)就是容易產(chǎn)生噪聲和干擾,這是插座電源的一個(gè)重要技術(shù)問題,也是決定插座電源能不能得到更廣泛運(yùn)用的重要因素。

AC電源插座

插座電源噪聲的產(chǎn)生一般可分為以下兩類:

1.插座電源內(nèi)部元件形成的干擾

插座電源是把工頻交流整流為直流后,再經(jīng)過開關(guān)電路變換為高頻交流,接著轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定直流的一種電源,這樣就存在以下幾種噪聲:插座電源的整流波形畸變產(chǎn)生的高次諧波噪聲;開關(guān)器件在大電流、高電壓導(dǎo)通與截止時(shí),其電流、電壓急劇變化,形成的寬頻帶電磁干擾噪聲;整流二極管的開通及關(guān)斷過程中產(chǎn)生的浪涌電流尖峰和高頻振蕩噪聲;此外,還有輸出濾波器的輸入端由于變壓器漏感、分布電容及濾波電感電容的存在而產(chǎn)生振蕩形成的電磁干擾噪聲等。

2.由于外界因素影響而產(chǎn)生的干擾

外界電磁場干擾通過輻射進(jìn)入插座電源或通過電源線輸入插座電源。這種干擾又可分為 以下兩種。

(1)人為干擾源。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,電子、電力電子、電氣設(shè)備開始廣泛應(yīng)用,它們?cè)谶\(yùn)行中產(chǎn)生的高密度、寬頻譜的電磁信號(hào)充滿整個(gè)空間,形成復(fù)雜的電磁環(huán)境。特別是瞬態(tài)電磁干擾,其電壓幅度髙(幾百伏至上千伏)、上升速度快、持續(xù)時(shí)間短、 隨機(jī)性強(qiáng)。此外,雷達(dá)、導(dǎo)航、通信等設(shè)備產(chǎn)生無線電噪聲,頻率范圍寬,干擾強(qiáng)度較大。

(2)自然干擾源。例如,雷電放電現(xiàn)象和宇宙中的太陽黑子、宇宙射線等天電干擾噪聲,前者的持續(xù)時(shí)間短但能量很大,后者的頻率范圍很寬。

對(duì)于插座電源來說,其驅(qū)動(dòng)龜路、控制電路、保護(hù)電路等容易受到電磁干擾而發(fā)生誤動(dòng)作。而插座電源本身就是較強(qiáng)的噪聲源,在正常工作時(shí)可能向外發(fā)射電磁干擾,其產(chǎn)生的噪聲既有很寬的頻率范圍,又有很高的強(qiáng)度。這些電磁干擾噪聲也同樣通過輻射和傳導(dǎo)的方式污染電磁環(huán)境,從而影響其他電子設(shè)備的正常工作。

干擾通過空間電磁輻射傳播的稱為輻射噪聲,它隨著距離的增加而減小。干擾通過設(shè)備的各種連接線(如電源線、信號(hào)線、控制線、數(shù)據(jù)線、公共地線等)傳播的稱為傳導(dǎo)噪聲。必須采取有效的措施來抑制噪聲干擾信號(hào)的傳遞,阻止這些噪聲進(jìn)出插座電源。在抑制EMI輻射噪聲方面,電磁屏蔽是最好的方法。而在抑制EMI傳導(dǎo)噪聲方面,采用EMI濾波器是有效的手段。

采用屏蔽技術(shù)可以有效地抑制輻射干擾。例如,插座電源采用金屬外殼屏蔽盒或屏蔽網(wǎng)板,選用導(dǎo)電良好的銅板或鋁板制作(銅板或鋁板的厚度一般為0.5--1mm即可)。為了散熱,屏蔽盒壁板上應(yīng)開設(shè)通風(fēng)孔,且孔洞最好為圓形。為了使屏蔽盒接縫處接觸良好,可在接縫處加入簧片。當(dāng)頻率較高時(shí),在縫隙處電磁場的泄漏一般要比孔洞更為嚴(yán)重,而且在縫隙處,磁場泄漏又大于電場泄漏。因此,當(dāng)屏蔽盒與蓋板用螺釘連接時(shí),螺釘間距不要太大,而且要擰緊,以減小縫隙。

插座電源直接接在市電電網(wǎng)上時(shí),電網(wǎng)與電源設(shè)備之間有著雙向的電磁干擾影響:插座電源從電源進(jìn)線引入電網(wǎng)噪聲,并經(jīng)電源線將插座電源產(chǎn)生的諧波和寄生振蕩的能量等噪聲傳導(dǎo)出去。為減少電源線的傳導(dǎo)噪聲。在電源輸入端應(yīng)加電磁干擾濾波器。

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