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電解電源的干擾與絕緣

 一、干擾問題

       長期開關狀態(tài)工作的高頻開關電源首先是不能產(chǎn)生超標的電磁干擾;其次為了能穩(wěn)定工作,也應有較強的抗干擾性能。使同一電網(wǎng)工作的其它電設備從空間幅射來的干擾,從電網(wǎng)傳來的尖峰波都不影響它的穩(wěn)定工作的性能。要達此目的主要手段是加輸人濾波器、輸出濾波器或加屏蔽,使達到國際、國家允許干擾值的標準;要利用電磁兼容理論進行設計計算,使幅射出去的電磁能量,干擾破壞其它設備(如計算機、通訊系統(tǒng)等)正常工作的電磁能量變?yōu)橛杏玫哪芰?。例如,加緩沖器、加反饋能量(兼磁復位作用)的繞組等等,把能量反饋回電源或供到負載端去。干擾是由高次諧波產(chǎn)生的,抗干擾的根本任務是抑制高次諧波。抑制的方法有如下三種:
       1.采用無源濾波器
       無源濾波器由電感線圈和電容組成,串在輸人/輸出電路中。優(yōu)點是成本低、可靠性高、簡單易行。缺點是體積稍大,不能設計成實時調(diào)節(jié)。因此,較常用在150瓦以下。對于有多組輸出的板上安裝的DC一DC變換器可在其中一組的交流電路前加裝扼流圈,以擴大輸人電流的導通角,改善功率因數(shù),也抑制了高次諧波。
        2.采用有源濾波器
電鍍電源有源濾波器由Boost或Buck變換器充當,接在變換器的前面,形成雙變換器串接的局面。前置的變換器的任務是使輸人電流波形正弦波化。為此,前置變換器的基準電壓應是正弦形,按正弦變化的幅值來調(diào)制脈寬。反饋信號有電壓和電流。如此控制,對千瓦級功率變換器是適宜的,對小功率線路顯得過于復雜。近年來推行把正弦化的環(huán)節(jié)與DC一DC結合在一起的辦法。例如,利用無電容器方式;利用過飽和電抗的方式;利用復位繞組方式等。
        3.從電路簡化著手
        主要是靠減少元件數(shù)量,降低成本又在規(guī)定的電磁干擾EMI (Electro Magnetic Interference)值范圍以內(nèi)的方法。如下面幾種方法:
        (1)輸人電壓接向串聯(lián)電容,利用電容電壓與輸人電壓之差來控制二極管導通,控制電容的充、放電時間區(qū)間,從面使輸入電流的導通角擴大。
        (2)在輸人110/220V兩種交流電壓電路中,(220V時單相橋式整流,110V時倍壓整流)增加電容量。
        (3)諧振型開關電源采用正弦波諧振方式,電磁千擾噪聲比PWM式小。開關損耗小,產(chǎn)生的附加的問題,可用軟開關技術和有源鉗位技術(參見第三篇第五章)解決,它是抑制高次諧波與諧振有機結合的方式,是發(fā)展的趨勢。
二、干擾的標準
        電磁干擾及射頻干擾RFI (radi。一frequency interference)的國際標準已被許多設計人員接受。美國標準和德國電氣工程師協(xié)會所定的安全條例也被世界上廣泛采用。圖8一I示出的是美國通信委員會及德國電氣工程師協(xié)會有關電磁干擾限定曲線。其允許最大射頻干擾輻射值,以dB一uv表示?,F(xiàn)對圖中標注說明如下:
        ①德國電氣工程師協(xié)會條例VDE第0871條的頻率范圍。
        ②美國通信委員會確定的補充頻域范圍。
        ③美國通信委員會條例A級大類。
        ④德國電氣工程師協(xié)會條例VDE0871/A, C及0875/N0
        ⑤德國電氣工程師協(xié)會條例0871/B及0875/N一120
        ⑥美國通信委員會條例B級大類。
        對于230V以下的設備,16A以下和以上的功率裝置高次諧波限定,可查國際電子委員會制定的標準EEC一555(1一5);對于一般低電壓電源抗擾性試驗通則和高次諧波測量方法和測量設備可查閱EEC一100()一4等文件。
隨著標準化的進程,我國國家有關電源標準文件不斷有所公布。(GB4365無線電干擾名詞術語》,規(guī)定了無線電干擾的常用名詞術語。(GB6833.1.電子測量儀器電磁兼容性試驗規(guī)范總則》,規(guī)定了電子測量儀器的電磁兼容性要求和試驗方法。(GB6833.4/9電子測量儀器電磁兼容性試驗規(guī)范電源瞬態(tài)敏感度試驗/傳導干擾試驗》分別給出了電子測量儀器電源瞬態(tài)敏感度試驗的要求和方法/電子測量儀器電源線傳導干擾試驗的要求和方法。在電子工業(yè)部部標準《SJ2811.1通用直流穩(wěn)定電源術語及定義、性能與額定值》中給出了有關由單相交流供電,輸出為直流電功率的通用直流穩(wěn)定電源的術語、定義、性能和額定值。
       (SJ/T10542一94抗干擾型交流穩(wěn)壓電源測試方法》給出了相應的穩(wěn)壓電源的穩(wěn)態(tài)性能、動態(tài)性能、抗干擾性能的測試方法。這些標準在開發(fā)和研究電源時均要注意及遵循。在《勻2811.1通用直流穩(wěn)定電源術語及定義、性能與額定值》標準中規(guī)定的通用型、開關型各I、II類指標如表8.1所示。按標準規(guī)定尚有功率因數(shù)、共模電流、漏電流等50項無統(tǒng)一要求.但工廠產(chǎn)品應有廠標。

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