大功率開關電源的電磁干擾EMI的抑制

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

1、引言

隨著開關電源應用領域的不斷擴大,其電磁干擾已成為一個很嚴重的問題,為了使電源產(chǎn)品滿足EMC的要求,設計人員就應在設計階段考慮這一問題,同時也要做好在現(xiàn)場處理這一問題的準備。

2、開關電源EMI的特點與危害

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

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

3、大功率開關電源中EMI抑制實驗

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

由于在設計和生產(chǎn)階段,廠家未考慮電磁兼容問題,以至于在安裝調試階段,造成對其他設備的影響,也是輸入電網(wǎng)受到污染,為此我們按照圖1(a)所示得方案,對其進行EMI干擾測試,其結果見圖1
(b)。測試儀器是德國SCHWARZBECK公司生產(chǎn)的FCKL1528接收機一臺,NNLK 8129線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(LISN)一臺,計算機一臺。

根據(jù)圖1的方案和結果可以看出,在該臺設備未做任何改造以前,其EMI干擾是存在的,而且很嚴重超越國家標準GB4824-2001關于1組A類傳導騷擾的標準(150KHz~0.5MHz 是79dB, 0.5MHz~ 30MH是73 dB),尤其是在 150KHz~2MHz之間。為此,我們采用了截斷干擾源的方法,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,共按照三種方案測試,通過測試,找出適合我們需要的方案。