開關(guān)電源噪聲的產(chǎn)生原因及抑制方法

交流電輸入開關(guān)電源后,由橋式整流器V1~V4整理成直流電壓Vi加在高頻變壓器的初級L1和開關(guān)管V5上。開關(guān)管V5的基極輸入一個幾十到幾百千赫的高頻矩形波,其重復(fù)頻率和占空比由輸出直流電壓VO的請求來斷定。被開關(guān)管擴大了的脈沖電流由高頻變壓器耦合到次級回路。高頻變壓器初次級匝數(shù)之比也是由輸出直流電壓VO的請求來斷定的。高頻脈沖電流經(jīng)二極管V6整流并經(jīng)C2濾波后變成直流輸出電壓VO。因而開關(guān)電源在以下幾個環(huán)節(jié)都將發(fā)生噪聲,構(gòu)成電磁干擾。
 。1)高頻變壓器初級L1、開關(guān)管V5和濾波電容C1構(gòu)成的高頻開關(guān)電流環(huán)路,也許
會發(fā)生較大的空間輻射。假如電容器濾波缺乏,則高頻電流還會以差模方式傳導(dǎo)到輸入交流電源中去。如圖1中的I1 。
 。2)高頻變壓器次級L2、整流二極管V6、濾波電容C2也構(gòu)成高頻開關(guān)電流環(huán)路會
發(fā)生空間輻射。假如電容器濾波缺乏,則高頻電流將以差模形式混在輸出直流電壓上向外傳導(dǎo)。如圖1中的I2 。
  
 。3)高頻變壓器的初級和次級間存在散布電容Cd,初級的高頻電壓經(jīng)過這些散布電
容將直接耦合到次級上去,在次級的二條輸出直流電源線上發(fā)生同相位的共模噪聲。假如二根線對地阻抗不平衡,還會轉(zhuǎn)變成差模噪聲。
 。4)輸出整流二極管V6會發(fā)生反向浪涌電流。二極管在正導(dǎo)游通時PN結(jié)內(nèi)的電荷
堆集,二極管加反向電壓時堆集電荷將不見并發(fā)生反向電流。因為開關(guān)電流需經(jīng)二極管整流,二極管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂沟臅r刻很短,在短時刻內(nèi)要讓存儲電荷不見就發(fā)生了反向電流的浪涌。因為直流輸出線路中的散布電感,散布電容,浪涌引起了高頻衰減振蕩,這是一種差模噪聲。
 。5)開關(guān)管V5的負載是高頻變壓器的初級線圈L1,是理性負載,所以開關(guān)通斷時管子兩端會呈現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓,這個噪聲會傳導(dǎo)到輸入輸出端去。
 。6)開關(guān)管V5的集電極與散熱片K之間存在散布電容CI,因而高頻開關(guān)電流會經(jīng)過CI流到散熱片K上,再流到機殼地,終究流到與機殼地相連接的交流電源線的維護地線PE中,然后發(fā)生共模輻射。電源線L和N對PE存在一定阻抗,如阻抗不平衡則共模噪聲還會轉(zhuǎn)變成差模噪聲。

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