開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計(jì)
1小重量輕效率高的優(yōu)點(diǎn)，且市場上已有成品開關(guān)電源集成控制模塊，使電源設(shè)計(jì)調(diào)試簡化許多，所以，在大多數(shù)的電子設(shè)備計(jì)算機(jī)電視機(jī)及各種控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，開關(guān)電源自身產(chǎn)生擾隨著開關(guān)頻率的提高輸出功率的增大而明顯地增強(qiáng)，對(duì)電子設(shè)備的正常運(yùn)行構(gòu)成了潛在的威脅。因此，只有提高開關(guān)電源的電磁兼容性，才能使開關(guān)電源在那些對(duì)電源噪聲指標(biāo)有嚴(yán)格要求的場合下被采用。
1開關(guān)電源產(chǎn)生噪聲的原因開關(guān)電源的種類很多，按變換器的電路結(jié)構(gòu)可分為串并聯(lián)式和直流變換式兩種；按激勵(lì)方式可分為自激和它激兩種；按開關(guān)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(guān)電源都是利用半導(dǎo)體器件的開和關(guān)工作的，并以開和關(guān)的時(shí)間比來控制輸出電壓的高低。由于它通常在2012以上的開關(guān)頻率下工作，所以電源線路內(nèi)的心心心心很大，產(chǎn)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?dǎo)，同時(shí)還向周圍空間輻射噪聲。1給出了種典型的開關(guān)電源電路1.1次整流回路的噪聲在次整流回路中整流極管廣隊(duì)只有在脈要原因及產(chǎn)生噪聲的回路和部件，給出了相應(yīng)的動(dòng)電壓超過心的充電電壓的瞬間電流才從電源輸入側(cè)流入。所以，次整流回路產(chǎn)生高次畸變波，形成噪聲。
1.2開關(guān)回路的噪聲是電磁輻射。電源在工作時(shí)，開關(guān)管了處于高頻率通斷狀態(tài)，在由脈沖變壓器初級(jí)線圈1開關(guān)管71和濾波器構(gòu)成的高頻電流環(huán)路中，可能會(huì)產(chǎn)生較大的空間輻射噪聲。如果的濾波不足，則高頻電流還會(huì)以差模方式傳導(dǎo)到交流電源中去。是感性負(fù)載引起的浪涌電壓。在開關(guān)回路中開關(guān)管7的負(fù)載是脈沖變壓器的初級(jí)線圈，是感性負(fù)載，所以開關(guān)管在通斷時(shí)，在脈沖變壓器的初級(jí)線圈的兩端會(huì)出現(xiàn)較高的浪涌電壓，很可能造成與此同回路的電子器件優(yōu)其是開關(guān)管7的損壞。
1.3次整流回路的噪聲是電磁輻射。電源在工作時(shí)，整流極管，也處于高頻通斷狀態(tài)，由脈沖變壓器次級(jí)線圈12整流極管，和濾波電容心構(gòu)成了高頻開關(guān)電流環(huán)路，可能向空間輻射噪聲。如果電容，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(fù)載電路的正常工作。是浪涌電流。硅極管在正向?qū)〞r(shí)結(jié)內(nèi)的電荷被積累，極管加反向電壓時(shí)積累，在開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)頻率很高，即由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂沟臅r(shí)間很短，在短時(shí)間內(nèi)要讓存儲(chǔ)電荷消失就產(chǎn)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，使因浪涌引起的千擾成為高頻衰減振蕩。
1.4控制回路的噪聲控制回路中的脈沖控制信號(hào)是主要的噪聲源。
1.5分布電容引起的噪聲是的作用。散熱片尺與開關(guān)管71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心在高頻時(shí)不能忽略。
因此高頻電流會(huì)通過0，流到散熱片上，再流到機(jī)殼地，最終流到與機(jī)殼地相連的交流電源的保護(hù)地線中，以產(chǎn)生共模轄射。是的作用。脈沖變壓器主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(chǎn)生同相位的共模噪聲。
2開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計(jì)抑制開關(guān)電源的噪聲可采取方面的技術(shù)。
是減小干擾源的干擾能量；是破壞干擾路徑；是采用屏蔽。
2.1減小千擾源能量由于開關(guān)電源的千擾源是不可能消除的，所以減小干擾源的能量就顯得非常必要。般采取的措施有0并接旦；電路。在開關(guān)管71兩端加尺0 4接線與減少耦合電容原理化實(shí)物吸收電路，2.在次整流回路中的整流極管，兩端加只吸收電路，2知，抑制浪涌電壓。2串接可飽和磁芯線圈。在次整流回路中，與整流極管06串接帶可飽和磁芯的線圈，如芯飽和，電感量很小，不會(huì)影響電路正常工作；旦電流要反向流過時(shí)，磁芯線圈將產(chǎn)生很大的反電勢，阻止反向電流的上升，因此將它與極管06串聯(lián)就能有效地抑制極管05的反向浪涌電流。目前已有超小型非晶型磁環(huán)成品，可以直接套在極管的正極引線上，使用方便。
吸收電路L1開關(guān)管并接，吸收回路接入只0吸收回路和可飽和磁芯2.2破壞干擾路徑是針對(duì)開關(guān)電源中分布電容引起的電場噪聲采取措施。主要抗干擾措施有4減少開關(guān)管集電極和散熱片之間的耦合電容選用低介電常數(shù)的材料作絕緣墊，加厚墊片的厚度，并采用靜電屏蔽的方法，3.般開關(guān)管的外殼是集電極，在集電極和散熱片之間墊上層夾心絕緣物，即絕緣物中間夾層銅箔，作為靜電屏蔽層，接在輸入直流，地上，散熱片仍接在機(jī)殼地上，這樣將大大減少集電極與散熱片之間的耦合電容，也就減少了它們之間的電場耦合。3是減少，的原理，屏蔽層將0，分成，1和，2的串聯(lián)形式，3作是實(shí)物。0減少脈沖變壓器的分布電容。在次側(cè)和次側(cè)間加靜電屏蔽層，屏蔽層應(yīng)盡量靠近發(fā)射極并接地，這樣將耦合電容心也分成1和2的串聯(lián)形式，4，減少了次側(cè)的電場的耦合干擾。是針對(duì)開關(guān)電源通過電源線向外傳輸噪聲的特點(diǎn)采取措施，即采用濾波技術(shù)破壞干擾。采用的濾波技術(shù)有1交流側(cè)濾波。開關(guān)電源的交流電源線輸入端插入共模和差模濾波器，防止開關(guān)電源的共模和差模噪聲傳遞到電源線中，影響電網(wǎng)中其它用電設(shè)備，同時(shí)也抑制來自電網(wǎng)的噪聲。交流側(cè)濾波器54，其中1用于抑制差模噪聲，般取70，4，61取抑制共模噪聲，般取131也，取20006800pF，對(duì)抑制150kHz以上的共摸噪聲有效。對(duì)于具體的開關(guān)電路要對(duì)其上述元件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)試確定。
2直流側(cè)濾波。在開關(guān)電源的直流輸出側(cè)插入5 6的電源濾波器，它由共模扼流圈12，扼流圈13和電容，心組成。為了防止磁芯在較大的磁場強(qiáng)度下飽和而使扼流圈失去作用，扼流圈的磁芯必須采用高頻特性好且飽和磁場強(qiáng)度大的恒磁芯。
開關(guān)電源輸出，直流負(fù)載直流側(cè)濾波電路5濾波電路嚇轉(zhuǎn)第32頁據(jù)幻和以幻的值直接查程序存儲(chǔ)器內(nèi)的模糊控制總或進(jìn)行積分運(yùn)算得到模糊控制增量。最后，對(duì)加入或不加入的模糊控制增量采用最大隸屬度原則進(jìn)行模糊判決，選擇適當(dāng)?shù)谋壤蜃拥玫娇刂圃隽?，計(jì)算+1！的值，即可得，時(shí)刻的控制量。該值可通過0人總線傳送給其它智能單元，進(jìn)行0入轉(zhuǎn)換后即可控制現(xiàn)場設(shè)備或上位機(jī)做進(jìn)步的處理以協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)各控制單元的正常有效的運(yùn)行。智能控制單元在處理以上任務(wù)的同時(shí)還要完成與0人總線數(shù)據(jù)通信和對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)顯與報(bào)警。由離線方式計(jì)算出的模糊控制總可以直接以矩陣的形式寫入芯片內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，其軟件設(shè)計(jì)流程4.
了純模糊控制算法和加入積分環(huán)節(jié)相結(jié)合的方案，在系統(tǒng)響應(yīng)偏離平衡點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí)，只有模糊控制的作用，響應(yīng)速度很快，曲線斜率大；而當(dāng)響應(yīng)接近平衡點(diǎn)且有偏離趨勢時(shí)，由于加入積分環(huán)節(jié)，曲線變化速率變慢，幾次作用后，系統(tǒng)響應(yīng)最后在平衡點(diǎn)附近穩(wěn)定或4仿真實(shí)驗(yàn)針對(duì)以上描述的模糊控制算法和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，我們選擇某被控系統(tǒng)做了仿真實(shí)驗(yàn)。該被控系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為6，術(shù)；把智能控制與現(xiàn)場總線結(jié)合起來是以后工程控制中的主要應(yīng)用方向。從整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程和仿真結(jié)果來看，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡單，軟件實(shí)現(xiàn)方便，系統(tǒng)控制效果理想，實(shí)時(shí)性好。
遞函數(shù)可以看出，該系統(tǒng)非線性較強(qiáng)純滯后大13；1何平，王鴻緒。模糊控制器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。北京科學(xué)對(duì)純，10控制算法和本論文討論的模糊控制算法的出版社，1997階躍響應(yīng)曲線5.
和，=7情況下采用模糊控制算法的系統(tǒng)響應(yīng)曲線。
從系統(tǒng)控制響應(yīng)曲線2來看，由于該模糊控制器采用2王毅峰，李令奇。基于，人總線的分布式數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，200053王俊普。智能控制。合肥中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1996 4呂其恒。模糊自校正流量控制系統(tǒng)。電子技術(shù)應(yīng)用，1999；25敗稿日期20001018讓接第29頁2.3屏蔽抑制輻射噪聲的有效方法是屏蔽。用導(dǎo)電良好的材料對(duì)電場屏蔽，用導(dǎo)磁率高的材料對(duì)磁場屏蔽。為了防止脈沖變壓器的磁場泄露，可利用閉合磁環(huán)形成磁屏蔽，對(duì)整個(gè)開關(guān)電源要進(jìn)行屏蔽。在屏蔽時(shí)應(yīng)考慮散熱和通風(fēng)問，屏蔽盒上的通風(fēng)孔最好為圓形，接縫處最好焊接，以保證電磁的連續(xù)性。
開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計(jì)考慮的因素還很多，如印制板的制作元器件的布局以及各種電源線信號(hào)線的捆扎配置等，有許多工作要做。全面抑制開關(guān)電源的各種噪聲會(huì)大大提高開關(guān)電源的電磁兼容性，使開關(guān)電源得到更廣泛的應(yīng)用。
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