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      電源適配器廠家:開關電源產生噪聲的原因

      文章來源:顧佰特電源 閱讀人氣:346 發表時間:2022-03-15 08:39:25

      開關電源的種類很多,按變換器的電路結構可分為串并聯式和直流變換式兩種;按激勵方式可分為自激和它激兩種;按開關管的組合可分為橋式、半橋式、推挽式等。但無論何種類型的開關電源都是利用半導體器件的開和關工作的,并以開和關的時間比來控制輸出電壓的高低。由于它通常在20kHz以上的開關頻率下工作,所以電源線路內的dv/dt、di/dt很大,產生很大的浪涌電壓、浪涌電流和其它各種噪聲。它們通過電源線以共?;虿钅7绞较蛲鈧鲗?,同時還向周圍空間輻射噪聲。圖1給出了一種典型的開關電源電路的簡圖,下面以此為例分析其產生噪聲的主要原因。


        一次整流回路的噪聲


        在一次整流回路中,整流二極管D1~D4只有在脈動電壓超過C1的充電電壓的瞬間,電流才從電源輸入側流入。所以,一次整流回路產生高次畸變波,形成噪聲。


        開關回路的噪聲


        一是電磁輻射。電源在工作時,開關管T處于高頻率通斷狀態,在由脈沖變壓器初級線圈L、開關管T和濾波器C構成的高頻電流環路中,可能會產生較大的空間輻射噪聲。如果C的濾波不足,則高頻電流還會以差模方式傳導到交流電源中去。二是感性負載引起的浪涌電壓。在開關回路中開關管T的負載是脈沖變壓器的初級線圈L,是感性負載,所以開關管在通斷時,在脈沖變壓器的初級線圈的兩端會出現較高的浪涌電壓,很可能造成與此同一回路的電子器件(尤其是開關管T)的損壞。


        二次整流回路的噪聲


        一是電磁輻射。電源在工作時,整流二極管D也處于高頻通斷狀態,由脈沖變壓器次級線圈L、整流二極管D和濾波電容C構成了高頻開關電流環路,可能向空間輻射噪聲。如果電容C濾波不足,則高頻電流將以差模形式混在輸出直流電壓上,影響負載電路的正常工作。


        二次整流回路的噪聲


        二是浪涌電流。硅二極管在正向導通時PN結內的電荷被積累,二極管加反向電壓時積累的電荷將消失并產生反向電流。由于二次整流回路中D在開關轉換時頻率很高,即由導通轉變為截止的時間很短,在短時間內要讓存儲電荷消失就產生反電流的浪涌。由于直流輸出線路中的分布電容、分布電感的存在,使因浪涌引起的干擾成為高頻衰減振蕩。


        控制回路的噪聲


        控制回路中的脈沖控制信號是主要的噪聲源。


        分布電容引起的噪聲


        一是Ci的作用。散熱片K與開關管T的集電極間雖然有絕緣墊片,但由于其接觸面較大,絕緣墊較薄,因此兩者之間的分布電容Ci在高頻時不能忽略。因此高頻電流會通過Ci流到散熱片上,再流到機殼地,最終流到與機殼地相連的交流電源的保護地線PE中,以產生共模輻射。二是Cd的作用。脈沖變壓器的初、次級之間存在的分布電容Cd,可能會將原邊高頻電壓直接耦合到副邊上去,在副邊用作直流輸出的兩條電源線上產生同相位的共模噪聲。

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