电源的传导干扰分析及抑制技术及应用
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第1篇一、引言随着科技的不断发展,电子产品在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
然而,电子产品的普及也带来了电源驱动传导的问题。
电源驱动传导不良会导致设备工作不稳定,甚至损坏,严重影响用户体验。
因此,研究电源驱动传导解决方案具有重要意义。
本文将从电源驱动传导的原理、问题及解决方案等方面进行探讨。
二、电源驱动传导原理电源驱动传导是指将电源输入到电子设备中,通过电路传输、分配、转换等过程,为设备提供稳定、高效的能量。
电源驱动传导主要包括以下几个环节:1. 输入:将市电或电池等电源输入到电子设备中。
2. 传输:通过导线、连接器等传输电路将电源输入到各个模块。
3. 分配:将传输过来的电源分配到各个模块,如CPU、显卡、硬盘等。
4. 转换:将输入的电源转换为设备所需的电压和电流。
5. 输出:将转换后的电源输出到设备,满足设备工作需求。
三、电源驱动传导问题1. 电磁干扰:电源驱动传导过程中,由于电流的变化,会产生电磁干扰,影响设备的正常工作。
2. 热量损失:电源驱动传导过程中,部分能量以热量的形式损失,导致设备温度升高。
3. 能量损耗:电源驱动传导过程中,由于电阻、电感等因素,会产生能量损耗,降低设备效率。
4. 电压波动:电源驱动传导过程中,由于电网波动、设备负载变化等原因,会导致电压波动,影响设备稳定性。
5. 信号衰减:电源驱动传导过程中,信号在传输过程中会发生衰减,影响设备的通信质量。
四、电源驱动传导解决方案1. 电磁干扰抑制(1)采用屏蔽技术:在电源线、信号线等周围加装屏蔽层,降低电磁干扰。
(2)滤波器设计:在电源输入端、输出端加装滤波器,抑制高频干扰。
(3)电路设计:优化电路设计,降低电磁辐射。
2. 热量损失降低(1)散热设计:在电源模块周围设计散热孔、散热片等,提高散热效率。
(2)导热材料:采用导热性能好的材料,如铝、铜等,降低热量损失。
(3)电路优化:优化电路设计,降低电阻、电感等元件的热量产生。
抑制开关电源电磁干扰的措施开关电源存在着共模干扰和差模干扰两种电磁干扰形式。
根据上篇分析的电磁干扰源,结合它们的耦合途径,可以从EMI 滤波器、吸收电路、接地和屏蔽等几个方面来抑制干扰,把电磁干扰衰减到允许限度之内。
1.交流输入EMI 滤波器滤波是一种抑制传导干扰的方法,在电源输入端接上滤波器可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害,也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。
电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元,在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。
电源进线端通常采用如图1 所示的EMI 滤波器电路。
该电路可以有效地抑制交流电源输入端的低频差模骚扰和高频段共模骚扰。
在电路中,跨接在电源两端的差模电容Cx1、Cx2 (亦称X 电容)用于滤除差模干扰信号,一般采用陶瓷电容器或聚脂薄膜电容器,电容值通常取0.1~ 0. 47F。
而中间连线接地的共模电容Cy1和Cy2 (亦称Y 电容)则用来短路共模噪声电流,取值范围通常为C1=C2 # 2200 pF。
抑制电感L1、L2 通常取100~ 130H,共模扼流圈L 是由两股等同并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成,通常要求其电感量L#15~ 25 mH。
当负载电流渡过共模扼流圈时,串联在火线上的线圈所产生的磁力线和串联在零线上线圈所产生的磁力线方向相反,它们在磁芯中相互抵消。
因此,即使在大负载电流的情况下,磁芯也不会饱和。
而对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场是同方向的,会呈现较大电感,从而起到衰减共模干扰信号的作用。
2.利用吸收电路开关电源产生EMI 的主要原因是电压和电流的急剧变化,因而需要尽可能地降低电路中电压和电流的变化率( du/ dt 和di/ dt )。
采取吸收电路能够抑制EMI,其基本原理就是在开关关断时为其提供旁路,吸收积蓄在寄生分布参数中的能量,从而抑制干扰的发生。
可以在开关管两端并联如图2( a)所示的RC 吸收电路,开关管或二极管在开通和关断过程中,管中产生的反向尖峰电流和尖峰电压,可以通过缓冲的方法予以克服。
电源电磁干扰分析及其抑制电源电磁干扰分析及其抑制摘要:在介绍反激式开关电源及其性能的基础上,讨论了该电源中的网侧谐波及抑制,开关缓冲、光电隔离等问题。
关键词:噪声;高次谐波;电磁干扰引言功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(EMI)的主要原因。
开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的EMI问题。
如何减小产品的EMI,使其顺利通过FCC或IEC1000等EMC标准论证测试,已成为目前急须解决的问题。
图11 EMI分析具体电路如图1所示。
输入为交流220V,经功率二极管整流桥变为直流作为反激变换器的输入,输出为三组直流:+5V,15V,12V,另外有一辅助电源5V,(范文先生网收集整理)用来给光耦PC817供电。
控制电路用反馈控制,选用TOPSwicth系列的TOP223Y芯片。
开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,因此,开关电源本身是一个噪声发生源。
开关电源的干扰按噪声源种类分为尖峰干扰和谐波干扰两种。
使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。
本电路中,交流输入电压Ui经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容C12平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。
如图2所示。
由图2中电流波形可知,电流中含有高次谐波。
大量电流谐波分量流入电网,造成对电网的谐波污染。
另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。
2 EMI的抑制2.1 高次谐波的抑制在电路中采用共模扼流圈L11来抑制高次谐波。
对开关电源二根进线而言,存在共模干扰和差模干扰,如图3(a)及图3(b)所示。
在差模干扰信号作用下,干扰源产生的电流i,在磁芯中产生方向相反的磁通Φ,磁芯中等于没有磁通,线圈电感几乎为零。
因此不能抑制差模干扰信号。
在共模干扰信号作用下,两线圈产生的磁通方向相同,有相互加强的作用,每一线圈电感值为单独存在时的两倍。
开关电源传导干扰分析与整改开关电源是现代电子设备中广泛应用的一种电源类型。
开关电源具有效率高、体积小、重量轻等优点,已经成为现代电子设备的首选电源类型。
然而,开关电源也存在一定的问题,其中传导干扰问题是一个需要重视的问题,下面我们来谈谈开关电源传导干扰分析与整改的问题。
1、开关电源的传导干扰问题开关电源通过高频开关管使AC电源变成高频交流电源,再通过整流、滤波、稳压等电路将高频交流电源变成DC电源,这个过程中,电路中的开关管、滤波电容、稳压电路等部件会产生电磁干扰,干扰的频率范围大致在几十kHz到几百MHz之间,这些干扰信号会以电磁波的形式传播到其他电路中,从而影响电路的正常工作。
传导干扰主要是通过电源线、信号线等物理连接传播的,对同一信号线上的电路产生干扰,影响信号的传输质量,甚至影响电路的工作稳定性。
同时,也会通过制成工艺、线路布局等方式产生辐射干扰,对周围的其他电路产生干扰。
2、开关电源传导干扰的来源(1)开关管开关电源中的开关管是主要产生传导干扰的元件之一,开关管在工作时会产生大量的高频脉冲信号,这些脉冲信号会通过电源线、信号线等物理连接透传到其他电路中,引起电路的干扰。
(2)电容开关电源中的滤波电容和稳压电容也会产生较强的传导干扰信号,电容充放电时会产生电流脉冲,这些脉冲又会产生磁场和电场,从而影响周围电路的稳定性。
(3)线路布局线路布局的不合理也是开关电源产生传导干扰的原因之一,线路长度过长,线路走向交错等都会导致干扰的产生和传输。
3、开关电源传导干扰的整改措施(1)优化开关管的选择开关电源的开关管是干扰主要源之一,优化选择开关管可以减少干扰的产生。
例如采用低压降MOSFET、反平行二极管、优化的开关频率等方式可以有效减少开关管产生的干扰。
(2)采用滤波器和稳压器开关电源中采用滤波器和稳压器,可以有效地减少电容充放电产生的干扰信号。
滤波器和稳压器可以将高频脉冲信号转换为连续的直流电源,在一定程度上减小了干扰的传输。
电源、地线、传输干扰及其对策一、电源干扰及其对策1.1 抑制电源干扰微型计算机系统中的各个单元都需要使用直流电源,而直流电源一般是市电电网的交流电经过变压、整流、滤波、稳压后产生的,因此电网上的各种干扰便会引入系统。
除此之外,由于交流电源共用,各电子设备之间通过电源也会产生相互干扰,因此抑制电源干扰尤其重要。
电源干扰主要有以下几类:1.1.1 电源线中的高频干扰供电电力线相当于一个接受天线,能把雷电、电弧、广播电台等辐射的高频干扰信号通过电源变压器初级耦合到次级,形成对单片机系统的干扰。
1.1.2 感性负载产生的瞬变噪音切断大容量感性负载时,能产生很大的电流和电压变化率,从而形成瞬变噪音干扰,成为电磁干扰的主要形式。
1.1.3 晶闸管通断时的干扰晶闸管通断时的电流变化率很大,使得晶闸管在导通瞬间流过一个具有高次谐波的大电流,在电源阻抗上产生很大的压降,从而使电网电压出现缺口,这种畸变了的电压波形含有高次谐波,可以向空间辐射或通过传导耦合,干扰其它设备。
此外,还有电网电压波动或电压瞬时跌落产生干扰,等等。
1.2 电源干扰的抑制,通常可采用以下几种方法:1.2.1 接地技术实践证明,单片机系统设备的抗干扰与系统的接地方式有很大关系,接地技术往往是抑制噪音的重要手段。
良好的接地可以在很大程度上抑制系统内部噪音耦合,防止外部干扰的侵入,提高系统的抗干扰能力。
设备的金属外壳等要安全接地;屏蔽用的导体必须良好接地;1.2.2 屏蔽线与双胶线传输屏蔽线对静电干扰有强的抑制作用,而双胶线有抵消电磁感应干扰的作用。
开关信号检测线和模拟信号检测线可以使用屏蔽双胶线,来抵御静电和电磁感应干扰;特殊的干扰源也可以用屏蔽线连接,屏蔽了干扰源向外施加干扰。
1.2.3 隔离技术信号的隔离目的之一是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离出来,使监控装置与现场仅保持信号联系,但不直接发生电的联系。
隔离的实质是把引进的干扰通道切断,从而达到隔离现场干扰的目的。
开关电源电磁干扰的抑制措施及应用摘要本文先分析了开关电源的工作原理、EMI的特点,并结合PDM智能电力综合监控仪表就如何进行有效的开关电源电磁干扰抑制措施,即电磁兼容性设计进行了分析,并提出一些参考建议。
关键词开关电源;电磁干扰;电磁兼容性设计1 概述由于开关电源的电磁干扰EMI信号输出既能有很宽的频率范围,又具有一定的幅度,经传导和辐射后会污染电磁环境,对通信设备和电子产品造成干扰。
因此,如何进行电磁兼容性设计,有效地抑制开关电源的电磁干扰,对保证电子系统的正常稳定运行具有重要意义。
2 开关电源的电磁干扰2.1 开关电源的工作原理直流开关电源由输入部分、功率转换部分、输出部分、控制部分组成。
功率转换部分是开关电源的核心,主要由开关三极管和高频变压器组成。
它首先将工频交流电整流为直流电,然后经过开关管的控制变为高频,最后经过整流滤波电路输出,得到稳定的直流电压(其原理图及等效原理框图如图1所示)。
2.2 电磁干扰EMI的特点作为工作于开关状态的能量转换装置,开关电源的电压、电流变化率很高,产生的干扰强度较大,干扰源主要集中在开关管、输出二极管和高频变压器等。
同时,杂散电容会将电网的噪声传导到电子系统的电源而对电子线路的工作产生干扰。
相对于数字电路干扰源的位置较为清楚,开关频率不高(从几十千赫和数兆赫兹),主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰;PCB走线因需采用手工调整,具有随意性,这更增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度。
3 电磁兼容性EMC设计图1电磁兼容性EMC设计包括两层含义,一是设备在工作中产生的电磁辐射必须限制在一定水平内,二是设备本身要有一定的抗干扰能力。
形成电磁干扰的三要素是干扰源、耦合通道、敏感体。
因而,抑制电磁干扰即进行电磁兼容性EMC设计首先应该抑制干扰源,直接消除干扰原因;其次是消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径;第三是提高受扰设备的抗扰能力,减低其对噪声的敏感度。
1 前言电源产品在做验证时,经常会遭遇到电磁干扰(EMI)的问题,有时处理起来需花费非常多的时间,许多工程师在对策电磁干扰时也是经验重于理论,知道哪个频段要对策那些组件,但对于理论上的分析却很欠缺。
笔者从事开关电源设计多年,希望能藉由之前对策的经验与相关理论基础做个整理,让目前正从事或未来想从事开关电源设计的人员对电磁干扰防制技术能有初步的认识。
开关电源的电磁干扰测试可分为传导测试与辐射测试,一般开关电源的传导测试频段是指150K~30MHz之间,而辐射干扰的频段是指30M~300MHz,300MHz之后的频段一般皆不是电源所产生,因此大都可以给予忽略。
下面内容章节包括开关电源的传导测试法规,测试与量测方式,基本概念,抑制传导干扰的滤波器设计,布线与变压器设计等章节。
2 传导测试的法规传导的法规因产品别的不同,其所适用之条文亦不同,一般是使用欧洲的EN-55022或是美国的FCC part15来定义其限制线,又可以区分为CLASS A与CLASS B两种标准,CLASS A为产品在商业与工业区域使用,CLASS B为产品在住宅及家庭区域使用,笔者所设计的产品为3C的家用电源,传导测试频段为150K~30MHz,在产品测试前请先确认申请的安规为何,不同的安规与等级会有不同的标准线。
图1举例为EN-55022CLASS B的限制线图,红色线为准峰值(QP, Quasi-peak)的限制线,粉红色为平均值(AV, Average)的限制线,传导测试最终的目地,就是测试的机台可以完全的低于其限制线,不论是QP值或AV值;一般在申请安规时,虽然只有在限制线下方即可申请,但多数都会做到低于2dB的误差以预防测试场地不同所导致的差异,而客户端有时会要求必需低于4~6dB来预防产品大量生产后所产生的误差。
图1图2图2为一量测后的例子,一般量测时都会先用峰值量测,因峰值量测是最简单且快速的方法,量测仪器以9KHz为一单位,在150K~30MHz之间用保持最大值(maximum hold)的方式来得到传导的峰值读值,用此来确认电源的最大峰值然后再依此去抓最高峰值的实际QP,AV值来减少扫描时间,图2的蓝色曲线为准峰值的峰值量测结果,一般在峰值量测完后会再对较高的6个频率点做准峰值(QP)与平均值(AV)的量测,就如同图2所标示。
开关电源电磁干扰及其抑制技术的分析工作中显现出关键性的地位,由于开关电源在工作过程中,存在严重的电磁干扰,会对电网产生一定程度的污染,而且不利于电气设备的稳定安全使用。
因而,需要开展开关电源电磁抗干扰的研究,要采用适宜、科学、合理的抑制技术,有效地防范电磁干扰,保持电气设备的安全稳定、可靠运行,全面保障电网系统的性能稳定、高效。
关键词:开关电源;电磁干扰;抑制;技术开关电源由于其实用性,广泛运用于工业、军事、医疗等领域,在大功率高电压的电气设备之中,开关电源会受到难以避免的电磁干扰,在开关频率加大或功率密度提高的条件下,电磁的兼容性能需要加以密切的关注,也是需要切实解决的问题,本文从电子线路电磁干扰的特点入手,探讨高频开关电源电磁干扰的机理及抑制技术,对于开关电源的电磁兼容性进行测量,提供了干扰源的干扰量、传输特性及敏感度等依据,从而提高开关电源的使用效率和质量。
1 高频开关电源的概念及特点电磁干扰即是电磁的兼容性不足,对电子设备之间的电磁辐射传导加以破坏的进程。
开关电源在小型化、高频化发展的趋势中,自身的噪声源也会产生大量的传导性电磁干扰,即EMI,从而对电子系统造成不良效果。
由于大量的电器设备如:计算机、通信产品、电器等的涌入,空间人为电磁能量以成倍的速度递增,电磁环境的恶化态势正显现出严重的问题。
开关电源的电磁干扰是一种有害的电磁效应,它必须具备三个干扰要素,即:干扰源、敏感体、干扰耦合路径。
它具有以下特点:①开关电源在频繁的开关过程中,会产生较大的电流变化,从而不可避免地产生强大的干扰强度。
②开关电源干扰源的关键干扰装置表现在功率的开关器件、散热器、高频变压器之中,具有较为清晰的电路干扰位置。
③开关电源的干扰频率不高,主要表现为传导干扰和近距离电场干扰。
④由于线路板通常是人工布设,随意性较大,对于线路板分布参数的提取和评估,增加了难度,同时,人工布设不当也是产生电磁干扰源的一个原因。
⑤开关电源的电磁干扰与网侧阻抗不匹配,呈现变化的趋势,难以把握。
电力系统中的电磁干扰与干扰抑制技术研究电力系统是现代社会运行的重要基础设施之一,电磁干扰在电力系统中会导致通信故障、设备损坏甚至系统崩溃,因此研究电磁干扰与干扰抑制技术对于保障电力系统的稳定运行至关重要。
一、电磁干扰的产生原因和类型1. 电磁干扰的产生原因:- 电力设备的开关操作;- 电力设备的互连;- 不规范的设备设计或制造;- 异常工作状态。
2. 电磁干扰的类型:- 近场干扰:源自电力设备的非辐射电场和磁场;- 远场干扰:源自电力设备的辐射电磁波。
二、电磁干扰的影响1. 电力系统内部影响:- 通信故障:电磁干扰会导致通信设备的工作受阻,影响信息传输;- 仪器设备故障:电磁干扰会引起传感器、测量设备等误差,影响监测和控制;- 系统崩溃:严重的电磁干扰会导致电力系统的崩溃,造成大范围停电。
2. 对外部的影响:- 辐射干扰:电磁干扰会对无线通信、广播电视等外部系统造成影响;- 安全问题:电磁干扰可能导致安全系统故障,对生命安全构成威胁。
三、干扰抑制技术1. 设备级干扰抑制技术:- 滤波器:通过滤波器对电磁干扰信号进行滤除或衰减;- 电磁屏蔽:采用屏蔽材料将设备与外部环境隔离,阻断电磁干扰的传递;- 接地技术:通过良好的接地设计,提高系统对电磁干扰的抵抗能力;- 降噪技术:采用降噪技术对设备进行干扰抑制,降低干扰信号与正常信号的干扰噪声比。
2. 系统级干扰抑制技术:- 信号处理技术:采用数字信号处理、滤波算法等技术对干扰信号进行抑制;- 多径干扰抑制技术:通过接收器的自适应算法、多径干扰抑制等技术,降低多径干扰对系统性能的影响;- 频谱分配技术:合理规划和分配频谱,减少电磁干扰产生的概率;- 系统建模与仿真:通过建立数学模型和系统仿真,分析电磁干扰的传播规律,找出干扰源并制定抑制策略。
四、电磁干扰与干扰抑制技术研究的挑战1. 多样性和复杂性:电力系统中的电磁干扰类型繁多且产生机制复杂,需要研究不同类型干扰的特点和抑制方法。
电源线的干扰问题与解决方法电源线上的干扰问题包括两个方面,一个是电网上的干扰通过电源线传入设备,另一个是设备内的干扰通过电源线传导进电网。
前者是传导抗扰度的问题,后者是传导干扰发射的问题。
在设计中,对这两个方面的问题都要采取措施予以解决。
1 传导抗扰度电网上的干扰可以分为连续的干扰和瞬态的干扰。
这些干扰既可以来自共用电网的其他设备产生的传导性干扰,也可以由空间的电磁波在电力线上感应产生共模干扰。
对于设备威胁最大的干扰是幅度很大的瞬态干扰。
这种瞬态干扰主要有两个来源,一个是电网上的感性负载断开时产生的脉冲电压,另一个是附近发生雷电时在电力线上感应的脉冲电压。
感性负载断开时瞬态干扰产生的机理如图1所示。
在电感负载的电路中,当开关断开时,根据电感的特性,电感上的电流不能突然消失,为了维持这个电流,电感上会产生一个很高的反电动势E,根据楞次定律,这个电压为:E = dj / dt = -L ( di / dt )j = 电感中的磁通(T×m2)L = 电感(H)i = 电感中的电流(A)这个反电动势向电感的寄生电容C反向充电。
随着充电电压的升高,触点上的电压也升高,当达到一定程度时,将触点击穿,形成导电通路,电容C开始放电,电压开始下降,当电压降到维持触点空气导通的电压以下时,通路断开,又重复上面的过程。
这种过程一直重复到由于触点之间的距离增加,电容上的电压不能击穿触点为止。
当电容上的电压不能通过击穿触点放电时,就通过电感回路放电,直到电感中的能量耗尽为止。
关于这种干扰的说明如下:(1)随着触点的距离越来越远,击穿触点需要的电压越来越高,因此电容上的电压越来越高。
(2)随着击穿触点需要的电压越来越高,电容充电的时间越来越长,因此震荡波形的频率越来越低。
(3)电容C每次击穿触点向电源回路反向放电时,会在电源回路上形成很大的脉冲电流,由于电源阻抗的存在,这些脉冲电流在电源两端形成了脉冲电压,从而对共用这个电源的其他电路造成影响。
电力系统中的电磁干扰分析与抑制技术电力系统是现代工业和生活的基础设施,然而在其运行过程中常常会出现电磁干扰现象,对系统的可靠性和稳定性造成不利影响。
本文将从电磁干扰的产生原因、分析方法以及抑制技术等方面进行探讨。
1. 电磁干扰的产生原因电磁干扰是指电力系统中的电器设备间或电磁场之间相互影响而产生的不希望的效应。
主要的干扰源包括电力变压器、电动机、电焊机以及高压输电线路等。
这些设备在运行时会产生大量的电磁辐射,导致电磁波在电力系统中相互传播和干扰。
2. 电磁干扰分析方法为了准确分析电磁干扰的影响以及确定其具体来源,人们提出了许多分析方法。
其中最常用的方法是频谱分析和传递函数分析。
频谱分析是一种通过测量和分析电磁信号的频谱特性来判断其是否产生干扰的方法。
通过使用频谱分析仪等设备,我们可以对电磁波的频率、幅度和相位等特性进行全面评估,并确定是否存在干扰源。
传递函数分析是一种通过建立电磁干扰源与受干扰设备之间的传递函数模型来研究干扰传播和抑制的方法。
通过将系统建模为传递函数模型,我们可以通过调整模型中的参数来优化系统的抗干扰性能,并减少电磁干扰的传播。
3. 电磁干扰抑制技术在电力系统中,为了降低电磁干扰对系统正常运行的影响,人们提出了各种抑制技术。
其中最常见的是屏蔽技术。
屏蔽技术可以通过在受干扰设备周围添加金属屏蔽罩来阻挡电磁波的传播。
金属屏蔽罩具有良好的导电性和屏蔽性能,可以有效地吸收或反射电磁波,从而减少干扰的影响。
另外一种常见的抑制技术是滤波技术。
滤波技术通过在电源或干扰源处添加滤波器来降低电磁干扰的频率。
滤波器可以选择性地通过或阻断特定频率的信号,从而减少干扰的传播和影响。
此外,还有一些先进的干扰抑制技术在电力系统中得到了广泛应用。
比如,自适应干扰抑制技术可以根据实时测量数据自动调整系统参数,实现针对性的干扰抑制;另外,优化控制技术可以通过优化系统的工作模式和控制策略,减少干扰源和受干扰设备之间的相互影响。
传导干扰解决方案引言传导干扰(Conducted Interference)是指在电子设备中,通过导线传输时产生的电磁干扰。
传导干扰对设备的正常工作及性能造成了严重的影响。
本文将介绍传导干扰的原因分析,并提供一些解决方案,以帮助减少或消除传导干扰。
传导干扰的原因分析传导干扰产生的原因可以归结为以下几点:1.电源质量不稳定:电源的不稳定性会导致电流和电压的突变,从而产生传导干扰。
2.外部电磁场干扰:设备周围存在的其他电子设备、高频电磁场辐射等均可能引起传导干扰。
3.设备内部布线不合理:设备内部布线的不合理会导致信号在传输过程中产生干扰。
4.地线干扰:地线的质量差、接触不良等问题都可能导致传导干扰。
传导干扰解决方案为了解决传导干扰,我们可以采取以下一些解决方案:1. 电源稳定性改善确保设备的电源质量稳定是减少传导干扰的一项关键措施。
可以通过以下方式来改善电源稳定性:•使用稳定的电源:选择合适的电源设备,确保电源的输出电流和电压稳定。
•添加滤波器:在电源线路中添加滤波器,可以有效消除电源中的高频干扰。
•地线连接:地线应正确连接并保持良好的接触,以确保电源的地线质量。
2. 屏蔽和隔离屏蔽和隔离是减少外部电磁场干扰对设备的传导干扰的重要方法。
以下是一些常用的屏蔽和隔离措施:•屏蔽材料:使用屏蔽材料包裹设备和导线,可以有效地阻隔外部的电磁场干扰。
•屏蔽罩设计:在设备中添加屏蔽罩,可以提高设备的抗干扰能力。
•路由布线:合理布置设备内部的信号线路,避免信号线路之间的干扰。
3. 设备内部布线优化设备内部布线的合理优化可以有效降低传导干扰。
以下是一些建议:•分离高频和低频信号线:将高频信号与低频信号线路分离,减少干扰。
•使用屏蔽线:使用屏蔽线可以减少信号线之间的干扰。
•增加距离:不同信号线路之间增加适当距离,减少相互干扰。
4. 地线优化地线是传导干扰的重要因素之一,优化地线可以帮助减少传导干扰。
以下是一些建议:•地线连接质量:地线的连接应稳定可靠,避免接触不良导致干扰。
干扰造成的现象有时很让人摸不着头脑,需要一定的经验才易于判断和处理。
针对此次遇到的问题,我个人针对性的在网上搜索了些资料来学习。
大家可做些参考。
在日后的应用现场中,希望大家不断分析、总结,并相互交流、学习,共同进步!我个人认为其中一个比较容易判断是不是干扰引起的现象是:①伺服做同样的动作,但脉冲数等数据却大多不一样;②指令没发脉冲,但伺服电机会缓慢的转动。
若由此现象,则很大程度是由于干扰信号引起。
一、应用现场的干扰源1.来自空间的辐射干扰空间辐射电磁场主要是由电力网络、雷电、无线电广播和雷达等产生的,通常称为辐射干扰。
其影响主要通过两条路径:一是直接对伺服内部的辐射,由电路感应产生干扰;二是对伺服通信网络的辐射,由通信线路感应产生干扰。
此种干扰发生几率比较少,一般通过设置屏蔽电缆进行保护。
2.来自系统外引线的干扰这种干扰主要通过电源和信号线产生,通常称为传导干扰。
这种干扰在我国工业现场较为严重,主要有下面三类:第一类是来自电源的干扰。
实践证明,因电源引入的干扰造成伺服控制系统故障的情况很多,一般通过加稳压器等设备解决。
第二类是来自信号线引入的干扰。
此干扰主要有两种信息途径:一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这种干扰往往非常严重。
由信号引入的干扰会引起电路板元件工作异常,严重时将引起元器件损伤。
对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。
控制系统因信号引入干扰造成内部元器件损坏,由此引起系统故障的情况也很多。
此种干扰经常发生于信号距离长的应用案例上,常采用加中继隔离的方法,来屏蔽掉感应电压,解决干扰问题。
第三类是来自接地系统混乱的干扰。
众所周知接的是提高电子设备抗干扰的有效手段之一,正确的接地既能抑制设备向外发出干扰;但是错误的接地反而会引入严重的干扰信号,使系统无法正常工作。
电力系统中的干扰抑制技术研究在现代社会中,电力系统的应用越来越广泛,它贯穿于人们的日常生活、各个行业和领域之中。
由于电力系统的故障以及自身电磁辐射等问题,会产生各种各样的电磁干扰信号,对邻近的电气设备和其他通信系统造成干扰,影响系统的性能和正常运行,因此,如何减小电磁干扰已经成为一个非常紧迫和重要的问题。
一、电磁干扰的基本概念电磁干扰是指电磁波在传播中,对于电子元器件、电力电子设备、通信设备、控制系统以及各种电子设备的电路、线路、设备和系统所产生的不希望、不预期或中断其正常工作的电信号和磁场的影响和效应。
电源产生的电磁干扰是较为普遍和典型的情形,该干扰来源于电源的高速晶体管元件的开关过程,会产生高频和宽带的辐射干扰,其频率范围在几百千赫兹至几千兆赫兹之间。
二、电磁干扰的类型随着科技的不断发展和进步,电磁干扰的形式也更加多样化和复杂化。
在电磁干扰信号的类型方面,主要有以下几种:1.传导干扰:指电源发出的高频干扰信号通过电源系统的导线和集中地点,进而传播到邻近设备上所产生的不稳定和低质量电压。
2.辐射干扰:指电源系统产生的高频干扰信号通过空气和物体的传播,进而影响到隔离开的电路、电子元器件和其他通信系统等设备。
3.互调干扰:指两个或两个以上的高频干扰信号(如来自微处理器、信号处理器、变频器、调制解调器、充电器等)发生混合,生成新的频率,产生互调产物,从而干扰邻近的设备。
三、电磁干扰分析技术对于电磁干扰问题的解决,需要采用一系列的专业技术手段和工具。
在电磁干扰的分析技术方面,主要有以下技术手段:1.场强测试技术场强测试技术可以对于电磁干扰的现场实际情况进行精确地检测和分析,其检测结果对于后续的电磁兼容性分析有着非常关键的作用,是电磁干扰分析的重要技术之一。
2.频谱分析技术频谱分析是一种基于频率谱的干扰分析技术,能够检测到频率和幅度变化,将测量结果通过频谱仪的显示反映出来,并对比与标准规定进行评价和判断。
空调驱动器PFC电路传导干扰抑制研究与应用传导干扰是电子设备运行中不可忽视的问题,尤其在空调驱动器PFC电路中更为突出。
因此,研究和应用有效的方法来抑制传导干扰对于提高电子设备的性能和可靠性至关重要。
本文将探讨空调驱动器PFC电路传导干扰抑制的研究现状以及相关的应用方法。
一、传导干扰的原因及影响1. 传导干扰的原因在空调驱动器PFC电路中,传导干扰主要是由开关器件和谐振电感间的电荷和电流在导线和地之间传输引起的。
这主要受到PFC电路中电源模块的开关频率、电感和电容的布局及相互之间的耦合等因素的影响。
2. 传导干扰的影响传导干扰会对电子设备的正常运行和性能造成严重影响,表现为信号失真、噪音干扰、设备故障等。
在空调驱动器PFC电路中,传导干扰会引起开关器件的工作不稳定、失效或损坏,降低整个电路的效率和可靠性,甚至导致系统崩溃。
二、传导干扰抑制的研究现状1. 电路设计优化采用合理的电路设计是抑制传导干扰的首要方法之一。
通过减小开关频率、合理布局电感和电容、增加绕组间隔等方式,可以降低传导干扰的产生和传播。
2. 磁屏蔽技术在PFC电路中引入磁屏蔽技术,可以通过屏蔽电感和开关器件,减少传导干扰的传输路径,从而提高电路的抗干扰能力。
3. 滤波器设计在空调驱动器PFC电路中添加滤波器,可以滤除传导干扰所携带的高频噪声,减少对其他设备的干扰,提高电路的抗干扰性能。
常用的滤波器包括LC滤波器、RC滤波器等。
4. 接地技术合理的接地布局可以降低传导干扰的路径阻抗,使传导干扰能够通过地线更快地回流,减少对其他设备的干扰。
5. 控制技术采用智能控制算法,可以对电路中的频率、相位等参数进行调整,以减小传导干扰的影响,提高电路的抗干扰能力。
三、抑制传导干扰的应用方法1. 优化PFC电路设计在实际应用中,需要根据具体的空调驱动器PFC电路特性和工作环境,采用合理的电路设计方法,包括减小开关频率、优化电感和电容的布局等,从源头上降低传导干扰的产生。