微电子技术发展迅速, 在各行各业中开关电源技术已经被普遍使用。随着开关电源技术的广泛应用, 更多的电气设备得以快速的应用到生产生活中来, 一些技术性能相对较高的电器设备在使用时, 需要相当稳定的电力供应, 所以我们要努力解决开关电源的电磁干扰问题, 使开关电源自身性能得到稳定的提升, 保证供电电路的稳定性, 使电气设备能够正常的运转。
开关电源的主要作用是保证用电设备的正常运转, 开关电源主要由以下的部分组成:一、主电路。二、控制电路。三、检测电路。四、辅助电路。其中主电路还包括过滤电网杂波的输入滤波器, 其能阻止机器本身产生的干扰影响到主电网。整流滤波, 转化交流直流电, 以此满足电气设备的需求, 保证电气设备的正常运行。控制电路是根据电气设备的需求来改变整个电路电流的频率或脉宽和的大小, 来满足电气设备的要求, 并保护整个电气部分的正常运行。检测电路是为我们提供电气运行参数和仪表显示的电路。辅助电源则是根据所有单一电路的需要来提供其所需的电源。
作为开关电源的重要部件开关管, 也是非常容易产生电磁波的部件。开关管的主要作用是帮助通过开关电源的电流进行转变, 以此来提升开关电源的电力频率, 输出稳定的电压。保证开关电源的正常工作。我们所接触的开关电源中, 比较传统的老旧式电源开关虽然在启动时用时短, 由于在其工作时会产生比较强的电磁干扰, 会影响开关电源的正常运转, 已经被人们淘汰。新型的电源开关则有效的解决了这一问题。
高频变压器是指通过电磁感应将低压电转化为高压电的变压器。其是电子设备常用的零件。在变压器工作时, 会产生大量的电磁波。高压变压器在接通电源时线圈会产生很大的电流, 形成较强的磁场。这样开关管就会在瞬间短路, 阻断了两级线圈之间的电流转化, 在电流传导到线圈末端时, 就会对整个变压器产生干扰。
在整流电路中, 输出整流二极管断开时有一个反向电流, 这个二极管在变压器漏感和其他电流的作用下就会产生较强的高压干扰。当整流二极管在正向导通时, 其会有较大的电流通过, 这就使二极管的电压升高。在二极管受到反向电压冲击时, 则会导致其出现导通与截止, 在其进行反复的转变的同时整个电路中的电流将会发生较大反转, 并会产生电磁干扰, 严重影响开关电源的稳定。
滤波技术是将电磁干扰产生的不利信号进行阻碍, 使电路中各个部件之间互干扰减小, 对各个线路之间互相干扰的情况进行处理。我们想要有效的阻断电磁干扰唯一的措施就是加添滤波器。滤波器的选择是根据干扰源的特性, 频率范围, 电源等要求适当的进行选择。一般要满足负载要求的衰减特性、负载电路的工作频率和工作电流, 而且滤波器还要有一定的抗电压能力和足够的机械强度。滤波器的安装也是十分重要的, 如果安装不当则会使滤波器的性能衰减, 达不到预期效果。滤波器一般安装在干扰源的出口处, 这样才能有效的对电路中产生的干扰信号进行处理。滤波器分为有源滤波和无源滤波。有源滤波器是一种用动态抑制干扰信号的电子装置。它可以对大小和频率都有变化的信号进行无功补偿, 动态滤除各种干扰信号, 把电路内的干扰完全吸收, 且没有能量损耗。
屏蔽技术的主要目的是屏蔽并切断电磁波对其他部件的干扰, 使电源开关的稳定性得到有效的保证。使用此技术可以有效的屏蔽电路中电磁波对开关电源的干扰, 使其正常运行, 保证整个电路的稳定性。屏蔽技术主要分为两种:第一, 电磁屏蔽技术。用电磁屏蔽技术来解决电磁干扰的问题不会影响电路的正常运转, 稳定性高。第二, 静电屏蔽技术。静电屏蔽技术通过使用一个空腔导体把电磁波遮挡住, 使开关电源的内部不受电磁波的影响, 保证开关电源的正常运转。通过这两种主要的技术方式, 可以直接有效的对电磁波干扰进行屏蔽, 阻断电路中干扰信号的产生, 保证整个电路的稳定性, 使开关电源处于最优的工作状态。
软开关技术是通过把电容, 电阻等电子原件接入电路中, 来消除开关电源中的干扰电流, 降低电磁波对整个电路的影响。软开关技术是通过在电源开关的电路中增加谐振元件, 在开关电源的前后分别的引入谐振来消除电压、电流的重叠情况。第一, 准谐振电路技术。此技术是利用谐振技术, 使电路中的电流加大, 通过谐振频率来消除开关电流中产生的电磁波。第二, 零开关PWM电路技术。使开关电源在关闭和开启的瞬间都能将电磁波减小到最优状态, 使电路效率进一步提升。第三, 零转换PWM技术, 这种技术电路路线简单, 消除电磁干扰的效果十分明显。软开关技术的运用, 使电路中开关电源的稳定性得到了很大的提升, 我们在实际的操作使用中还需要根据具体的电路类型和材料来确定具体方案。
开关电源的应用越来越广泛, 在其设计运行过程中会产生相对严重的电磁干扰, 电磁干扰会破坏整个电路运行的稳定性, 因此相关技术人员要深入研究电磁干扰抑制技术, 并结合实际情况对其产生的原有进行具体分析, 通过合理的增加相关的技术设备, 来减少电磁干扰对电路的影响, 本文从多个方面阐述了开关电源工作中产生电磁波的原因及应对方法, 我们要对影响开关电源稳定性的因素进行综合分析, 充分的结合多种技术来制定电路的设计方案, 有效的控制和消除电磁干扰给电路带来的不利影响。
摘要：近些年, 我国的开关电源正呈现迅速发展的趋势, 开关电源以其工作效率高、体积小、输出性能好等优点而快速发展起来。于此同时人们发现, 由于开关电源工作过程中的高频率会产生非常严重的电磁干扰, 并对电网造成很大程度的损害, 所以我们要对开关电源的电磁干扰形成的原因进行深入的研究, 找到抑制和消除电磁干扰的有效方法, 运用科学技术手段, 来制定相应的电路方案, 使电磁干扰尽可能的减小, 保证电气设备的正常运转, 保证电力系统的清洁稳定。对开关电源电磁干扰的研究不仅保证了电力系统的正常运作, 更使我国电网系统朝着稳定健康的方向发展。
关键词：开关电源,电磁干扰,抑制
[1] 陈金德.开关电源的电磁干扰及其抑制技术研究[J].工程技术研究, 2017 (06) :134-135.
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[3] 梁博, 刘春富, 冯文彬.煤矿用传感器开关电源电磁干扰抑制方法[J].煤矿安全, 2017, 48 (03) :95-98.
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