高頻開關(guān)電源電磁干擾-文庫吧資料
2025-05-22 08:57本頁面
【正文】 軟開關(guān)技術(shù)軟開關(guān)技術(shù)是減小開關(guān)器件損耗和改善開關(guān)器件電磁兼容特性的重要方法。PFC技術(shù)使得電流波形跟隨電壓波形，將電流波形校正成近似的正弦波。這些為21世紀(jì)批量生產(chǎn)各種綠色開關(guān)電源產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。事實(shí)上，許多功率電子節(jié)電設(shè)備，往往會變成對電網(wǎng)的污染源：向電網(wǎng)諸如嚴(yán)重的高次諧波電流，使功率因數(shù)下降，使電網(wǎng)電壓耦合許多毛刺尖峰，甚至出現(xiàn)缺角和畸變。（5）綠色化在致力于節(jié)能減排，提高能源利用率的大趨勢下，大功率電源系統(tǒng)的綠色化成為一個越來越重要的問題。5）有利于知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。3）高性能微控制器可以在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能要求的同時，簡化電源系統(tǒng)的硬件電路。現(xiàn)在數(shù)字信號、數(shù)字電路顯得越來越重要，數(shù)字信號處理技術(shù)日趨完善，顯示出越來越多的優(yōu)點(diǎn)：1）通過軟件實(shí)現(xiàn)采樣信號數(shù)據(jù)處理以及復(fù)雜控制算法，使電源具有智能化特點(diǎn)。模塊化電源系統(tǒng)完全打破了單機(jī)電源在功率上的局限，用戶可以根據(jù)電源的功率需求進(jìn)行組合，當(dāng)某一模塊發(fā)生故障，可以熱更換此模塊，而其他模塊平均分擔(dān)該故障模塊的負(fù)載，不影響整個系統(tǒng)的工作。該技術(shù)是在器件并聯(lián)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步大容量化的有效手段，借助于可靠的電源并聯(lián)技術(shù)，在單機(jī)容量適當(dāng)?shù)那闆r下，可簡單地通過并聯(lián)運(yùn)行方式得到大容量裝置，每臺單機(jī)只是裝置的一個單元或一個模塊。該技術(shù)必須認(rèn)真處理串聯(lián)器件的均壓問題和并聯(lián)器件的均流問題，由于器件制造工藝和參數(shù)的離散性，限制了器件的串、并聯(lián)數(shù)目，且串、并聯(lián)數(shù)目越多，裝置的可靠性越差。（3）并聯(lián)均流隨著高頻電源技術(shù)及新型功率器件的發(fā)展，對大容量高頻開關(guān)電源的研究和開發(fā)已成為當(dāng)今電力電子學(xué)的主要研究領(lǐng)域，并派生了多個新的研究方向。無論是AC/DC或是DC/DC變換器都是朝著模塊化方向發(fā)展，其特點(diǎn)是：可用模塊電源組成分布式電源系統(tǒng)；可以設(shè)計成N+1冗余電源系統(tǒng)，從而提高可靠性；可以做成插入式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)熱更換，從而在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時能快速更換模塊插件；多臺模塊并用可實(shí)現(xiàn)大功率電源系統(tǒng)。隨著大規(guī)模分布電源系統(tǒng)的發(fā)展，一體化的設(shè)計觀念被推廣到大容量、高電壓的電源系統(tǒng)，產(chǎn)品設(shè)計中提高了集成度，出現(xiàn)了集成電力電子模塊（IPEM）。電鍍、電解、電加工、充電、浮充電、電力合閘用等各種直流電源通過實(shí)現(xiàn)功率變換成為“開關(guān)變換類電源”，不僅可以大幅度節(jié)約材料，還可節(jié)約用電30%以上。另外，在開關(guān)管功率較大時，集電極一般都需加上散熱片，散熱片與開關(guān)管之間的分布電容在高頻時不能忽略，它能形成面向空間的輻射干擾和電源線傳導(dǎo)的傳導(dǎo)干擾。但是，在開關(guān)電源中的任何一個實(shí)際元器件，如電阻器、電容器、電感器乃至開關(guān)管、二極管都包含有雜散參數(shù)，且研究的頻帶愈寬，等值電路的階次愈高，因此，包括各元器件雜散參數(shù)和元器件間的耦合在內(nèi)的開關(guān)電源的等效電路將復(fù)雜得多。（4）控制電路引起的電磁干擾控制電路中周期性的高頻脈沖信號，如振蕩器產(chǎn)生的高頻脈沖信號等將產(chǎn)生高頻高次諧波，對周圍電路產(chǎn)生電磁干擾。另外，高頻開關(guān)變壓器初級線圈、開關(guān)管和濾波電容構(gòu)成的高頻開關(guān)電流環(huán)路可能會產(chǎn)生較大的空間輻射，形成輻射干擾。（3）高頻開關(guān)變壓器開關(guān)管負(fù)載為高頻開關(guān)變壓器初級線圈，在開關(guān)管導(dǎo)通瞬間，初級線圈產(chǎn)生很大的涌流，并出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓；在開關(guān)管斷開瞬間，由于初級線圈的漏磁通，致使一部分能量沒有傳輸?shù)酱渭壘€圈，而是通過集電極電路中的電容、電阻形成帶有尖峰的衰減振蕩，疊加在關(guān)斷電壓上，形成關(guān)斷電壓尖峰，產(chǎn)生與初級線圈接通時一樣的磁化沖擊電流瞬變。其工作頻率直接與電磁干擾的強(qiáng)度相關(guān)。（2）開關(guān)管與二次整流管開關(guān)管、二次整流管高頻通斷時所產(chǎn)生的電壓、電流變化率dv/dt、di/dt是具有較大幅度的脈沖，頻帶較寬且諧波豐富，是一個很強(qiáng)的干擾源。（1）一次整流器一次整
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