大功率开关电源的电磁干扰EMI的抑制

2017-06-19 by:CAE仿真在线来源:互联网

1、引言

随着开关电源应用领域的不断扩大,其电磁干扰已成为一个很严重的问题,为了使电源产品满足EMC的要求,设计人员就应在设计阶段考虑这一问题,同时也要做好在现场处理这一问题的准备。

2、开关电源EMI的特点与危害

开关电源的功率管工作在非线性条件下,采用脉宽调制(PWM)开关控制方式 ,加之开关频率的不断提高,使得电磁干扰越来越突出,对电网造成污染。

因干扰的存在,输入电源的电网受到了干扰,影响到其它设备,使其不能正常的工作,也影响到电网的供电质量。所以寻找干扰抑制的方法是很必要的。

3、大功率开关电源中EMI抑制实验

在中科院近代物理研究所新建的大型物理实验装置CSR冷却存储环中,有大量开关电源为磁铁提供电能,以满足试验所需的磁场能量。其中195A/370V开关电源就是运用在其冷却段。

由于在设计和生产阶段,厂家未考虑电磁兼容问题,以至于在安装调试阶段,造成对其他设备的影响,也是输入电网受到污染,为此我们按照图1(a)所示得方案,对其进行EMI干扰测试,其结果见图1
(b)。测试仪器是德国SCHWARZBECK公司生产的FCKL1528接收机一台,NNLK 8129线路阻抗稳定网络(LISN)一台,计算机一台。

根据图1的方案和结果可以看出,在该台设备未做任何改造以前,其EMI干扰是存在的,而且很严重超越国家标准GB4824-2001关于1组A类传导骚扰的标准(150KHz~0.5MHz 是79dB, 0.5MHz~ 30MH是73 dB),尤其是在 150KHz~2MHz之间。为此,我们采用了截断干扰源的方法,即利用EMI滤波器(滤波器的接地要可靠)和一变压器(△/Y-11接发),该变压器其隔离作用,其中EMI滤波器的原理图如图2所示,共按照三种方案测试,通过测试,找出适合我们需要的方案。