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电源适配器的电磁干扰
上传更新:2018-10-10

干扰(EMI)或射频干扰(RF1)是无意产生并传导或辐射的能量,在所有电源适配器中是无时不在的,高效率所要求的快速矩形波形开关动作也会产生很宽的干扰频谱,这可能成为大问题。

为了使任何电子系统都能正常运行,使系统所有元件都具有电磁兼容性是很重要的而且整个系统也必须与邻近的系统互相兼容。

因为电源适配器是诸多干扰的来源,所以对这方面的设计进行谨慎考虑至关重要。一般良好的设计实践要求允许的射频干扰尽量小以避免射频污染,这种射频干扰可以被传导进电源或输出线,或从任何电源适配器设备把射频干扰发射出去。此外,各级别的标准通过法律来限制允许的干扰水平。

这些标准因来源的国家、权威机构和预期的应用不同而有变化。电源适配器厂家需要学习市场所在地的相关法规。在共同市场的国家,推荐应用国际电气技术委员会的IEC BS800标准,或国际无线电干扰特别委员会(CISPR)的标准。德国要求根据运行频率遵守德国电气工程师协会的VDE0871或VDE875标准,在美国,适用联邦通信委员会(FCC)标准,类似的加拿大推荐的限制是加拿大标准协会(CSA)的C108。8-M1983标准。

这些标准一般覆盖的频率范围是10kHz~30MHz,家居场合比办公或工业场所有更理格的标准。

图为截至本书出版时FCC和VDE发布的对传导型RFI发射所做的限制。

EMI/RFI传播模式

电源适配器设计者所关心的传播有两种形式:

(1)电磁辐射的电场波(E)和磁场波(H)

(2)在电力线和互连线上的传导干扰。

布局和配线的实践要求减小漏感和改善性能,辐射干扰通常被减到至小。一般而言高频电流回路很短,面能的话应使用双绞线。变压器和具有气隙的扼流圈被屏藏起来以减少磁场的发射,一部分第4章,屏蔽箱或设备的外壳经壳被用作这一屏蔽层。用来使传导干扰至小化的技术也会减小辐射噪声。接下来的一节集中讨论电源适配器干扰的传导方面,一旦传导限制达到了要求,则辐射限制也通常可满足要求。

输电线传导型干扰

考虑传导干扰有两个主要方面,即差模传导噪声和共模传导噪声。

它们将被分别考虑。

差模干扰

差模(或串模)干扰是存在于任两条电力线或输出线之间的射频(RF)噪声分量在离线中,这通常是交流电力线的火线和中线或输出线的正极和负极两条线之间的干扰,干扰电压与电力线输入或输出电压串联起作用。

共模干扰

共模干扰是存在于任何或全部电力线或输出线与公共地平面(机壳、箱或接地返回线)之间的射频噪声分量的干扰。

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