開關電源的抗干擾問題

在浪涌的作用下，儀表不應出現(xiàn)損壞或信息的變化，并能正常工作，計度器不應該產生大于X（kW·h）的變化，測試輸出也不應產生大于X（kW·h）的脈沖信號量。X的計算公式同式（1）

（5）無線電干擾試驗

當頻率在（0.15～3）MHz范圍內，傳導干擾電壓允許值見表2。

表2傳導干擾電壓允許值

當頻率在（30～1000）MHz范圍內測量距離為10m的輻射干擾允許值見表3。

表3輻射干擾允許值

（6）外磁場影響試驗

在正常工作狀態(tài)下，加以與多功能電能表參比電壓相同頻率、隨時間正弦變化、強度為0.5mT(400A/m)的外磁場，且在最不利的方向和相位的情況下進行，試驗中程序不應紊亂，內存數據不應丟失，誤差改變量應符合各有關標準的要求。

（7）諧波影響

分別將含有10％的3次、5次諧波干擾源施加在多功能電能表電壓線路，需測示值誤差的改變量應不超過0.2％,程序不應紊亂，內存數據不應丟失。

雖然國家技術監(jiān)督局對電源產品并未要求進行抗干擾方面的測試，但是由于各種干擾往往會通過電源傳輸給電子設備，從而對這些設備造成危害。開關電源的生產廠家應對抗干擾問題引起足夠的重視。具有良好抗干擾設計的電源，能使用戶在產品設計中無需考慮由電源引起的抗干擾問題，大大加快用戶的產品開發(fā)周期和節(jié)約開發(fā)成本。

3干擾的方式與類型

電源干擾可以以“共模”或“差模”方式存在。“共模”干擾是指電源對大地，或中線對大地之間的電位差。有時也稱為縱橫干擾、不對稱干擾或接地干擾，這是載流導體與大地之間的電位差。

“差模”干擾存在于電源相線與中線之間，對于三

相電路來說，還存在于相線與相線之間。有時也稱為常模干擾、橫模干擾或對稱干擾。

兩種干擾模式的區(qū)別是十分重要的，因為對共模干擾是不能用差模的方式來解決的，反之亦然。

干擾類型可以從持續(xù)期很短的尖峰干擾到完全失電之間進行變化。其中也包括電壓變化（如電壓的跌落、浪涌與中斷）、頻率變化、波形失真（電壓的或電流的）、持續(xù)噪聲或雜波，以及瞬變等。

表4電源干擾的類型

表4中的幾種干擾，能夠通過電源進行傳輸并造成設備的破壞或影響其工作的主要是電快速瞬變脈沖群和浪涌沖擊波，而靜電放電等干擾只要電源設備本身不產生停振、輸出電壓跌落等現(xiàn)象，就不會造成由電源引起的對用電設備的影響。

良好的電源設計應使電源在較惡劣的電磁環(huán)境中本身能正常工作，同時應對電源線中的各種脈沖干擾有較好的抑制作用。

4抑制干擾的方法

一般的干擾抑制方法有以下幾種：

圖1典型的電源線路濾波器

（1）在電源的輸入端加入線路濾波器。如圖1所示。其中L1和L2的線圈同方向繞在同一磁芯上，這兩個電感對于差模電流和主電流所產生的磁通是互相抵銷的，因此不會引起磁芯的飽和。而對于共模電流則可以反映為很大的電感，以便獲得最大的濾波效果，所以又稱為共模電感。

CX電容被用來衰減差模干擾，CY電容用于衰減共模干擾。R用于消除可能在濾波器中出現(xiàn)的靜電積累。

電源濾波器主要用于抑制30MHz以下頻率范圍的噪聲，而對于脈沖干擾，其諧波頻率往往高達上百兆赫，實際使用下來其效果往往并不明顯。例如某研究機構對20種電源濾波器的抑制浪涌波的能力進行了測試，超過20dB的僅有4種，甚至有的會在輸出端產生振蕩。

（2）采用帶屏蔽層的變壓器

由于共模干擾是一種相對大地的干擾，所以它主要通過變壓器繞組間的耦合電容來傳遞。如果在初、次級之間插入屏蔽層，并使之良好接地，便能使干擾電壓通過屏蔽層旁路掉，從而減小輸出端的干擾電壓。屏蔽層對變壓器的能量傳輸并無不良影響，但影響了繞組間的耦合電容。圖2畫出了帶屏蔽層的隔離變壓器的共模干擾通路。從圖2中可以看到要使共模衰減量大，只要變壓器屏蔽層接地阻抗小，便能奏效。理論上帶屏蔽層的變壓器能使衰減量達到60dB左右。但實際使用后可以發(fā)現(xiàn)，對于尖峰干擾有抑制，其效果也不十分明顯。

圖2帶屏蔽層的變壓器

C1：初級繞組與屏蔽層之間的分布電容C2：次級繞組與屏蔽層之間的分布電容

ZE:屏蔽層接地阻抗Z2：負載對地阻抗

e1:初級干擾（共模型）電壓e2：次級干擾（共模型）電壓