摘要:结合开关电源中存在电磁干扰问题进行分析,结合工程实践经验角度分析了开关电源产生电磁干扰的原因,在此基础上,有针对性地提出了开关电源中电磁干扰抑制技术,希望对于今后维护电网稳定运行有所帮助。
关键词:开关电源,电磁干扰,干扰原因,抑制技术
1 引言
随着我国工业化大生产的蓬勃开展,开关电源在工业领域中应用较为广泛。在具体的应用实践过程中,开关电源还能带来比较大的电磁干扰问题,这样会造成其功能发挥受到很大程度的影响。所以,则应结合工业生产的实际情况,积极思考如何有效实现电磁干扰抑制技术,以保障正常化运行电子设施的基本要求。
2 开关电源产生电磁干扰的原因
2.1 高频变压器产生的电磁干扰
对于高频变压器来说,主要则是利用电磁感应的方式,能实现低压电转化为高压电的情况。在具体的工作过程中,不可避免会存在着大量电磁波的问题。在接通电源的情况下,借助于较为强大的电流影响下,从而造成构建相关磁场,存在一定的电磁干扰问题。特别是在进行开关断开的瞬间情况来看,漏感则是发生在初级线圈和次级线圈中,主要是由于层之间的磁通没有进行完全化的耦合所致,而造成的瞬间短路情况。在这样的影响下,电流传导至线圈末端情况,则会影响到变压器的正常工作。
2.2 开关管产生的电磁干扰
开关管也是容易出现电磁波的部件之一。其主要的功能则是利用开关电源的电流来有效实现预期的转变作用,实现电源的电力频率得到提升,从而有利于实现较为稳定的电压情况,符合开关电源的正常化工作要求。如果是传统的旧式开关电源的情况,尽管启动时间较短,但存在着较强的电磁干扰问题,使得难以维系开关电源的工作要求,已经不再应用。
2.3 整流电路产生的电磁干扰
在进行断开输出整流二极管的过程中,存在着反向电流的情况,特别是在相关的变压器漏感以及相关电流影响下,容易出现较高的高压干扰问题。如果在一定的情况下,造成二极管的电压升高情况的发生。对于在反向电压冲击影响下的二极管来说,则会存在着导通与截止的情况,在这样的一系列的转变过程中,造成电流存在着一定的反转变化情况,从而出现了电磁干扰问题。
3 开关电源中电磁干扰抑制技术分析
3.1 滤波技术
借助于滤波技术,能够有效实现阻碍电磁干扰中的不利信号,尽可能保障电路中相应的干扰性有所降低。将滤波器添加到系统中,能实现有效的阻断电磁干扰的情况。在具体的实践过程中,则是从整体上综合考虑到干扰源的特性、电源情况以及频率范围等进行合理化选择滤波器,保障其具有一定的机械强度以及抗电压的水平,能符合相应实际负载要求。
另外,还应结合相关的规范标准来进行滤波器的安装,否则难以实现预期的作用。大部分情况下,在干扰源的出口位置进行安装,便于有效处理干扰信号。通过这种方式能有效实现信号的无功补偿,尽量来实现吸收电路中的干扰,并不存在着能量损耗的问题,其具有较为广泛的应用空间,特别是适用于工业、商业等环境中。无源滤波器结构简单、成本低,但存在着一定的损耗问题,大都是用于进行单次干扰信号的处理。
3.2 屏蔽技术
利用有效的屏蔽技术,能实现电磁波的切断作用,从而各方面实现电源开关的稳定性要求,主要起到进行电磁波对开关电源的干扰的屏蔽作用,以保障其有效的常态化运行,从实现电路的稳定要求。一般来说,主要涉及到电磁屏蔽技术和静电屏蔽技术。前者主要是解决电磁干扰以保障电路的正常化运行;后者则是通过空腔导体来遮挡住电磁波,避免内部结构受到电磁的影响。上述两种方式,能有效进行干扰信号的阻断,以保障开关电源的稳定工作要求。
3.3 软开关技术
利用软开关技术的优势,能有效进行功率变换器的高频化处理。在此过程中,将相应的电容,电阻等电子元件实现有效地接入电路中,这样能有效避免干扰电流对于电路的影响。通过将谐振元件设置在电源开关的电路过程中,能够结合系统的实际情况,从开关电源的前后分别通过引入谐振的方式来进行相应的电压、电流的重叠问题。一般来说,主要涉及到准谐振电路技术,这种技术最早被提出来,主要是能够实现电流加大,结合谐振频率的作用来进行相应的开关电流中电磁波有效消除;另外,还有零开关 PWM电路技术,为了保障电路效率,有效控制在进行开闭环节中电磁波尽可能减少;最后,零转换 PWM技术,这种结构件为简单的形式能有效解决电磁干扰的问题。在具体的实际项目中,一定要结合电路情况以及选材实际来进行合理化的软开关技术的选择。
3.4 共模电磁干扰的有源抑制技术
共模干扰则是在电磁波的影响下,主要为电路和大地相互的电磁干扰问题。可以利用有源抑制技术来有针对性地解决这个问题。具体来说,则是重点来分析电路中电流产生的无用电磁波,并结合具体情况来实现相反的电流,并将其进入电路中,能够实现预期的相互抵消以及补偿的作用,这样就能解决电路中的电磁干扰问题,其具有较为广泛的应用空间。
4 结语
综上所述,开关电源在工业化生产中应用越来越广泛,但电磁干扰的危害不容忽视,其会造成整体电网运行的稳定性大大降低。在这样的背景下,结合自身的电磁干扰抑制技术的应用实践情况,提出了如何有效地进行开关电源工作中产生电磁波的原因及应对方法等方面的探讨,希望能对于今后保障电网的稳定运行有所帮助。
参考文献:
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