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[导读]本文中,小编将对开关电源予以介绍,如果你想对它的详细情况有所认识,或者想要增进对开关电源的了解程度,不妨请看以下内容哦。

本文中,小编将对开关电源予以介绍,如果你想对它的详细情况有所认识,或者想要增进对开关电源的了解程度,不妨请看以下内容哦。

一、开关电源

开关电源不同于线性电源,开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式(饱和区)及全闭模式(截止区)之间切换,这两个模式都有低耗散的特点,切换之间的转换会有较高的耗散,但时间很短,因此比较节省能源,产生废热较少。理想上,开关电源本身是不会消耗电能的。电压稳压是通过调整晶体管导通及断路的时间来达到。相反的,线性电源在产生输出电压的过程中,晶体管工作在放大区,本身也会消耗电能。开关电源的高转换效率是其一大优点,而且因为开关电源工作频率高,可以使用小尺寸、轻重量的变压器,因此开关电源也会比线性电源的尺寸要小,重量也会比较轻。

若电源的高效率、体积及重量是考虑重点时,开关电源比线性电源要好。不过开关电源比较复杂,内部晶体管会频繁切换,若切换电流尚未加以处理,可能会产生噪声及电磁干扰影响其他设备,而且若开关电源没有特别设计,其电源功率因数可能不高。

开关电源正在走向大众化,微型化。开关电源将逐步取代变压器在生活中的所有应用,低功率微型开关电源的应用要首先体现在数显表、智能电表、手机充电器等方面。现阶段国家在大力推广智能电网建设,对电能表的要求大幅提高,开关电源将逐步取代变压器在电能表上面的应用。

二、电磁干扰

电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference),有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。在高速PCB及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。

那么EMI标准和EMI检测是EMI的哪部分呢?理所当然是第二层含义,即干扰源,也包括受到干扰之前的电磁能量。

其次是“电磁”。电荷如果静止,称为静电。当不同的电荷向一致移动时,便发生了静电放电,产生电流,电流周围产生磁场。如果电流的方向和大小持续不断变化就产生了电磁波。

电以各种状态存在,我们把这些所有状态统称为电磁。所以EMI标准和EMI检测是确定所处理的电的状态,决定如何检测,如何评价。

三、在设计开关电源是有哪些抑制电磁干扰的方法?

开关电源存在着共模干扰和差模干扰两种电磁干扰形式。根据前面分析的电磁干扰源, 结合它们的耦合途径, 可以从EMI 滤波器、吸收电路、接地和屏蔽等几个方面来抑制干扰, 把电磁干扰衰减到允许限度之内。

1、交流输入EMI 滤波器

滤波是一种抑制传导干扰的方法, 在电源输入端接上滤波器可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害, 也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元, 在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。电源进线端通常采用EMI 滤波器电路,该电路可以有效地抑制交流电源输入端的低频差模骚扰和高频段共模骚扰。在电路中, 跨接在电源两端的差模电容Cx1、Cx2 用于滤除差模干扰信号, 一般采用陶瓷电容器或聚脂薄膜电容器, 电容值通常取0.1~ 0. 47F。而中间连线接地的共模电容Cy1和Cy2则用来短路共模噪声电流, 取值范围通常为C1=C2 # 2 200 pF。抑制电感L1、L2 通常取100~ 130H, 共模扼流圈L 是由两股等同并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成, 通常要求其电感量L#15~ 25 mH。当负载电流渡过共模扼流圈时, 串联在火线上的线圈所产生的磁力线和串联在零线上线圈所产生的磁力线方向相反, 它们在磁芯中相互抵消。

2、利用吸收电路

开关电源产生EMI 的主要原因是电压和电流的急剧变化, 因而需要尽可能地降低电路中电压和电流的变化率。采取吸收电路能够抑制EMI,其基本原理就是在开关关断时为其提供旁路, 吸收积蓄在寄生分布参数中的能量, 从而抑制干扰的发生。可以在开关管两端并联RC 吸收电路, 开关管或二极管在开通和关断过程中,管中产生的反向尖峰电流和尖峰电压, 可以通过缓冲的方法予以克服。缓冲吸收电路可以减少尖峰电压的幅度和减少电压波形的变化率, 这对于半导体器件使用的安全性非常有好处。与此同时, 缓冲吸收电路还降低了射频辐射的频谱成份, 有益于降低射频辐射的能量。箝位电路主要用来防止半导体器件和电容器被击穿的危险。兼顾箝位电路保护作用和开关电源的效率要求,TVS 管的击穿电压选择为初级绕组感应电压的1. 5倍。当TVS 上的电压超过一定幅度时, 器件迅速导通, 从而将浪涌能量泄放掉, 并将浪涌电压的幅值限制在一定的幅度。

经由小编的介绍,不知道你对开关电源是否充满了兴趣?如果你想对它有更多的了解,不妨尝试度娘更多信息或者在我们的网站里进行搜索哦。

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