开关电源的电磁兼容性设计、测试和典型案例
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第1章 开关电源的电磁兼容性测试标准

1.1 概述

开关电源因为体积小、质量小、效率高、可靠性好而被广泛应用。但不同的应用场合对开关电源有着不同的要求。

例如,边远的农村常常因为用户用电量变化和发电设备工作的不稳定,造成电网波形失真严重、电压波动范围大,再加上配电系统接线的不规范,于是对开关电源构成了严重考验。

而在电气化铁路的沿线,当电力机车经过时,有着很强的电磁感应,会对附近的开关电源造成很强的电磁场干扰。

对于野外,特别是安装在较高建筑物或山顶上的开关电源设备,遭受雷击破坏的机会较多。

因此,就开关电源来说,内部的控制电路很容易受外界的电磁干扰,导致开关电源不能正常工作。这样看来,开关电源必须具有很强的抗电磁干扰的能力(包括对雷击浪涌、电网电压波动、静电、电场、磁场及电磁场等的抗干扰能力),以确保其自身工作正常以及与之配套设备的工作稳定性。

与此同时,在开关电源内部含有开关三极管、整流及续流二极管、功率变压器,这些器件均工作在高电压、大电流和很高频率的情况下。由于工作的电压和电流波形多数是方波,所以造成了很强的开关噪声。它们会在开关电源的输入和输出端形成很强的共模和差模传导骚扰;还能进一步通过电源的输入和输出线路以及外壳向空中形成辐射,产生辐射电磁场骚扰。这一切都能对周围的敏感设备造成干扰,引起它们工作异常。

事实上,开关电源工作时产生的电磁骚扰还会危害处在同一台设备里的其他线路的工作,造成设备本身工作的不稳定;甚至是开关电源自身工作的不稳定。

由此可见,对开关电源的电磁兼容性能的要求,除了有开关电源自身的抗干扰问题外,还有它的电磁骚扰的发射问题,甚至还包括谐波电流对电网造成的污染问题。上述情况对于有多个独立电源共存的电源系统表现得尤为复杂。所以,开关电源的电磁兼容问题是包含了对多方面要求的复杂问题。