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開關電源傳導EMI產生的根源

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開關電源傳導EMI產生的根源

1.電源適配器測試傳導EMI的線路圖

電源適配器測試傳導EMI的線路圖
開關電源傳導EMI產生的根源

LISN是電力系統(tǒng)中電磁兼容中的一項重要輔助設備。它可以隔離電網干擾,提供穩(wěn)定的測試阻抗,并起到濾波的作用。

LISN是在進行傳導干擾發(fā)射測試中,為了客觀地考核受試設備(DUT)的干擾,在電網與受試設備之間加入的網絡。該網絡具有以下功能:

1)、在規(guī)定的頻率范圍內提供一個規(guī)定的穩(wěn)定的線路阻抗。由于電網受各種因素影響,使其線路阻抗不穩(wěn)定??墒牵趥鲗Ц蓴_的測量中,阻抗是非常重要的。為了用電壓法在進行傳導發(fā)射電壓的測量中能有一個統(tǒng)一的測試條件,而人為的擬制一個穩(wěn)定的線路阻抗。一般在射頻段提供50Ω網絡阻抗。

2)、LISN將電網與受試設備進行隔離。供給DUT的電源適配器必須是純凈的。否則,電網將會向DUT注入干擾,EUT也會向電網饋入干擾,這就會在EMC分析儀上搞不清哪些是EUT上的干擾。所以,只有將二者隔離,測量結果才是有效的。

3)、利用LISN的高通濾波器使DUT產生的干擾信號耦合至EMC分析儀上,并阻止電網電壓加至EMC分析儀。供電電源適配器可以是直流,也可以是交流,圖中用直流電壓源表示,負載用直流電流源表示。

A:在供電電源低頻段,上述EMI測試線路可等效為:

開關電源傳導EMI產生的根源
此時L1和L2可等效為短路,C1和C2可等效為開路,低頻電流(功率電流部分)不會流入LISN的兩個測試電阻,LISN不影響開關電源適配器的正常工作點。

B:在EMI標準規(guī)定的頻段內,上述EMI測試線路可等效為:

開關電源傳導EMI產生的根源
此時L1和L2可等效為開路,C1和C2可等效為短路,無高頻分量的輸入電壓源和負載也可分別等效為短路及開路,開關電源用其EMI等效電路等效,它產生的EMI因LISN的存在,不會流進輸入,而直接流進LISN的兩個電阻,其等效電路如下:

開關電源傳導EMI產生的根源
電阻R1和電阻R2兩端的電壓可以用如下式子進行標示:
開關電源傳導EMI產生的根源
電阻R1和電阻R2兩端的電壓可以用如下式子進行標示
V1(t)和V2(t)分別是線1和線2上的EMI噪聲電壓,測試時用其頻譜標示,單位為dB/uV,從這個等效電路可初步判斷,開關電源適配器產生傳導EMI的根源是開關電源適配器內的高頻源及到負載之途徑的阻抗。實際交流電源的差模噪聲是由搖擺的(脈動)電流產生的——但差模噪聲源與電壓源(電流在阻抗上形成一定的電壓)更為相似。另一方面,共模噪聲是由搖擺的電壓引起的(快速變化的電壓在寄生電容上形成快速變化的電流),但共模噪聲源更像是電流源。這正是共模噪聲更“頑固”的原因,像任何電流源一樣,它們要求有流通的回路。因為其路徑包括機架,所以外殼變成了高頻天線。

2.6w電源適配器產生傳導EMI的根源

一個開關電源適配器的傳導EMI等效電路,可用下面的一般結構加以表示:

一個開關電源適配器的傳導EMI等效電路,可用下面的一般結構加以表示
從傳導EMI等效電路可知,產生傳導EMI的根源有三個,一個是EMI源(在開關電源適配器中,往往是功率開關器件電壓或電流波形中的交流分量),一個是EMI途徑(與具體拓撲結構有關),再一個是EMI的負載。等效電路中的EMI負載是固定的50Ω電阻,而變換的是EMI源及EMI途徑(用EMI阻抗等效)。如何確定用不同功率變換器、不同控制方式等等實現(xiàn)的開關電源適配器之傳導EMI等效電路是分析和設計傳導EMI濾波器的關鍵,同時也是知道抑制傳導EMI的有力手段。

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| 發(fā)布時間:2018.06.23    來源:電源適配器廠家
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