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武漢艾德杰電源技術(shù)有限公司
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如何減少開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)干擾？

發(fā)布時(shí)間： 2016-07-09 09:17:14 關(guān)注量：1405

在設(shè)計(jì)及使用開關(guān)電源的過程當(dāng)中，很多工程師都會(huì)面臨一個(gè)問題就是：如何減少開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)的干擾呢？開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)的干擾電壓是在電網(wǎng)和開關(guān)電源之間加入LISN的50Ω的電阻上測得的。德國標(biāo)準(zhǔn)VDE和美國標(biāo)準(zhǔn)FCC都對(duì)開關(guān)電源電網(wǎng)傳導(dǎo)干擾的極限進(jìn)行了規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)又分為A類和B類，或者稱之為1類，或2類。其實(shí)中1類是指針對(duì)，工商業(yè)、工作辦公環(huán)境而設(shè)置的，其實(shí)中2類是指針對(duì)針對(duì)居民的生活環(huán)境而設(shè)立的。針對(duì)生活環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)更高，要求也嚴(yán)格，因?yàn)椴贿@樣的話對(duì)人身及生活環(huán)境會(huì)產(chǎn)生更大的危害。

電源通過電磁兼容的測試鑒定，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，與開關(guān)電源在使用過程中會(huì)不會(huì)引起不允許的干擾是兩回事。達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的電源使用或處理不當(dāng)，在使用中也會(huì)引起嚴(yán)重的干擾。而且，開關(guān)電源既是一個(gè)電源裝置，也是一個(gè)噪聲發(fā)生裝置，它和受擾體之間是通過耦合通道連接在一起的，顯然耦合通道的特性與受擾體的特性配合不好而引起嚴(yán)重的干擾是可能的，開關(guān)電源并聯(lián)供電引起整個(gè)系統(tǒng)不穩(wěn)定的現(xiàn)象也是存在的。有的受擾體對(duì)干擾的時(shí)域波形敏感，如有的數(shù)字電路在干擾脈沖作用下，會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作與時(shí)域波形有關(guān)，即不僅與脈沖幅度有關(guān)，而且還與脈寬有關(guān)。即便開關(guān)電源達(dá)到了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，但它對(duì)外產(chǎn)生干擾的時(shí)域波形引起較嚴(yán)重的干擾是可能的?；谝陨峡紤]，有的開關(guān)電源用戶，除了要按標(biāo)準(zhǔn)檢測開關(guān)電源的電磁兼容性能外，還應(yīng)當(dāng)增加一些在開關(guān)電源的特定的使用條件下的某些干擾性能的檢測。
此外，有的開關(guān)元件在開通和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的跳變是不同的，開通時(shí)產(chǎn)生的dv/dt會(huì)大于關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的dv/dt，對(duì)外產(chǎn)生的干擾也是前者大于后者。而且，導(dǎo)通時(shí)的跳變與負(fù)載等因素基本沒有關(guān)系。如果采用隨機(jī)調(diào)制電源和固定頻率的調(diào)制的電源兩者開關(guān)元件，如LGBT，其驅(qū)動(dòng)回路的參數(shù)和驅(qū)動(dòng)脈沖都相同，因此兩者的開關(guān)的電壓跳變相同；在兩者的對(duì)外干擾耦合通道也相同時(shí)，從對(duì)電網(wǎng)的干擾測試結(jié)果的頻域特性來看前者要優(yōu)于后者。但對(duì)外的干擾的時(shí)域波形還是相同的，并不一定隨機(jī)調(diào)制的電源就優(yōu)于固定頻率調(diào)制的電源。

目前，減少對(duì)電網(wǎng)干擾的方法有以下幾種：
（1）減少電壓過沖。減少電壓過沖既可避免管子承受過高的電壓，又可減少對(duì)電網(wǎng)的高頻噪聲。選擇反向恢復(fù)電流小的二極管（如炭化硅二極管）也是一種減小干擾源強(qiáng)度的可行的方法。雖然調(diào)整觸發(fā)脈沖的跳變沿和加大柵極的電阻等可以降低dv/dt，但這會(huì)加大開關(guān)損耗和降低整個(gè)裝置的效率，需要從開關(guān)電源的各項(xiàng)性能來綜合考慮其取舍。
（2）改進(jìn)調(diào)制方法。將頻率不變的調(diào)制改為隨機(jī)調(diào)制、變頻調(diào)制和所謂“∑△”調(diào)制等等。頻率固定不變的調(diào)治脈沖產(chǎn)生的干擾低頻段主要是調(diào)制頻率的諧波干擾，低頻段的干擾主要是集中在各諧波點(diǎn)上，而隨機(jī)調(diào)制等方法產(chǎn)生的低頻干擾則分散在一定的頻段上，因此，采用上述措施有利于開關(guān)電源通過電磁干擾的頻譜特性的測試，使之符合電源的電磁標(biāo)準(zhǔn)。
（3）增加輸入濾波器。（1）和（2）兩種方法主要是從減少干擾源的強(qiáng)度著手的，而增加濾波器是從改變耦合通道的特性入手的。增加的共模濾波器是可以減少開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)的干擾。如果不加輸入濾波器，電源對(duì)電網(wǎng)的干擾將大大超出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。而加入輸入濾波器后，電源對(duì)電網(wǎng)的干擾則會(huì)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。在測量時(shí)考慮到開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)的低頻段干擾主要是開關(guān)頻率整數(shù)倍的各次諧波，故掃頻儀的頻帶分辨率為200Hz，而在150KHz-30MHz頻段頻帶分辨率為9KHz。另外，采用屏蔽措施也可以減少開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)的干擾。

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客戶感言

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北京合康億盛變頻科技股份有限公司

經(jīng)人介紹認(rèn)識(shí)了艾德杰，試著從他們那里買了一套產(chǎn)品，性能穩(wěn)定，故障幾乎沒有，即便有點(diǎn)小問題，他們也會(huì)過來處理，后來就一直和他們進(jìn)行友好合作。
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武漢中元華電科技股份有限公司

在我們決定與艾德杰電源合作后，他們派出技術(shù)骨干和我們的技術(shù)部門溝通，充分了解了我司的使用需求后立即準(zhǔn)備方案，待我們確認(rèn)方案后，艾德杰的工作人員馬上將此提上日程，在距預(yù)約交貨期還有5天的時(shí)候，就已將我司定制的電源送上門，安裝調(diào)試，產(chǎn)品使用至今，一切良好，非常感謝艾德杰的鼎力支持，不辭勞苦的幫我們設(shè)計(jì)開發(fā)新產(chǎn)品，技術(shù)可靠，服務(wù)周到。
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中國中船重工集團(tuán)707所

我們公司的工程師只擅長一部分工作，另一部分與電源有關(guān)的工作不是很擅長，公司有個(gè)新項(xiàng)目需要他人來合伙開發(fā)，生產(chǎn)，一時(shí)半會(huì)兒找不到合作伙伴。網(wǎng)上找到了艾德杰，經(jīng)過實(shí)地考察，我們決定和艾德杰試著合作一次，整個(gè)合作過程，我們多次溝通，商量，他們的工程師技術(shù)好，經(jīng)驗(yàn)豐富，我們和他們一起探討，彼此的知識(shí)面都擴(kuò)大了，合作過程中設(shè)計(jì)到多次修改，他們的工程師半句怨言都沒有，合作的過程非常滿意，產(chǎn)品準(zhǔn)時(shí)交給我們使用，...
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北京鐵道機(jī)車研究所

一次偶然的機(jī)會(huì)艾德杰的銷售人員聯(lián)系到我們，我們抱著試試看的心情從他那里訂購了一臺(tái)電源，性能很好，從那之后我們就建立了長期的合作關(guān)系，偶爾有一點(diǎn)點(diǎn)的小故障，他們的工作人員都會(huì)很快的過來幫忙處理。服務(wù)熱情周到，他們才是我們的好兄弟，好幫手。
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李明仕

湖北武漢人 1970年7月出生碩士學(xué)歷。從事電源設(shè)計(jì)研發(fā)工作30年，先后擔(dān)任多家電源公司的技術(shù)總監(jiān) 技術(shù)成果 1． 1996年獲武漢市科學(xué)技術(shù)研究成果證書武科成證字(96)第014號(hào) 登記號(hào)WK9601003 成果名稱:DTK系列開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源 2． 1996年武漢高創(chuàng)電子有限公司的電源項(xiàng)目獲得電源行業(yè)的第一個(gè)國家火炬計(jì)劃 3． 2000年武漢玉星電子有限責(zé)任公司<<電壓過零檢控軟開關(guān)電源>>項(xiàng)目獲科技部中小型企業(yè)創(chuàng)新基金無償資助,項(xiàng)目代號(hào)20004214054563 4.　電源方面各項(xiàng)專利近20項(xiàng)，其中發(fā)明專利2項(xiàng)。 5. 國內(nèi)電源期刊上發(fā)表多篇論文。

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沈錦飛

1955年出生，現(xiàn)任江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院教授、碩士生導(dǎo)師。主要從事電力電子電路、裝置與電能質(zhì)量控制的研究和教學(xué)工作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30多篇，其中EI檢索5篇，獲得教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)、江蘇省教學(xué)成果獎(jiǎng)、無錫市科技進(jìn)步獎(jiǎng)，多項(xiàng)發(fā)明專利，主編本科教材；被評(píng)為無錫市優(yōu)秀教師、市級(jí)先進(jìn)個(gè)人。是中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)會(huì)員、江蘇省電工協(xié)會(huì)自動(dòng)控制系統(tǒng)專委會(huì)委員、無錫市自動(dòng)化學(xué)會(huì)理事、無錫市電機(jī)工程學(xué)會(huì)理事。

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顏文旭

1971 年出生，現(xiàn)任江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師。現(xiàn)主要從事電力電子技術(shù)及智能控制、機(jī)電一體化及過程控制等領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30篇（其中EI收錄6篇），獲專利12項(xiàng)，參加編制十二五國家級(jí)規(guī)劃教材，國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，省青年科學(xué)基金項(xiàng)目，市級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，主持方塊地毯自動(dòng)包裝生產(chǎn)線開發(fā)、2.0MW風(fēng)力發(fā)電變流器、10kV高壓固態(tài)軟起動(dòng)器、船舶壓載水物理強(qiáng)化處理核心技術(shù)...

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