UPS電源系統(tǒng)的干擾排除與防護(hù)（傳導(dǎo)干擾）

　　UPS不問斷電源是個(gè)特殊的設(shè)備，它既是電網(wǎng)的負(fù)載，又要給負(fù)載提供電源。所以它的EMC設(shè)計(jì)既要保證它不對(duì)電網(wǎng)造成電磁污染，又要保證它提供給負(fù)載的是個(gè)干凈的電源。UPS本身振蕩電路就是一個(gè)干擾源。典型的UPS系統(tǒng)框圖如圖l所示。它的基本結(jié)構(gòu)是一套將交流市電變?yōu)橹绷麟姷恼髌?、充電器和把直流電再變?yōu)榻涣麟姷?strong>逆變器，電池在交流正常供電對(duì)儲(chǔ)存能量且維持在一個(gè)正常的充電電壓上．一旦市電中斷，蓄電池立即對(duì)逆變器供電 保證UPS交流輸出。

　　通常UPS電源分為在線式和后備式兩種，在線式無論有無市電，都通過逆變器本身向負(fù)載供電，而通過逆變器的電源一般比較干凈。因此我們只測在線式UPS電源對(duì)電網(wǎng)的干擾。后備式UPS電源則不同．有市電時(shí)，UPS不通過逆變器，它疑對(duì)電網(wǎng)電源進(jìn)行穩(wěn)壓、濾波等，對(duì)負(fù)載有一定干擾。電網(wǎng)干擾、濾渡效果、自身的振蕩源干擾抑制等都是要考慮的因素 在市電中斷時(shí)．電池才對(duì)逆變器充電，并由UPS的逆變器對(duì)負(fù)載供電。因此對(duì)后備式UPS電源，既測對(duì)負(fù)載的干擾，又測對(duì)電網(wǎng)的干擾。下面就我們在EMC的傳導(dǎo)干擾測試中遇到的幾個(gè)問題進(jìn)行闡述。

　　我們知道，架空的輸電線上不可避免地會(huì)檢拾到各種高頻輻射干擾，這種干擾往往以共模或差模形式出現(xiàn)，從而在電源線上產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，通過正確的接地，可以抑制這種干擾，但只是在一定程度上的改善，因而可以加濾波器予以抑制（見測試曲線）。

　　圖2、圖3給出了一UPS加濾波器前后的測試結(jié)果，這是一個(gè)具有代表性的測試結(jié)果。它為用Hp EMI自動(dòng)測試系統(tǒng)測試的曲線，圖2為不加濾波器的測試結(jié)果；圖3為加濾波器的測試結(jié)果。從圖中看到一條傳導(dǎo)干擾的極限值曲線，從0.l5～0.5MHz極限值為79；從0.5~30MHz極限值為73。在極限值曲線以下的睡線為合格品，否則為不臺(tái)格品。下面的一條為受試設(shè)備UPS的電源線傳導(dǎo)干擾測試曲線?！　膱D2看出，在0．15～ 0.5MHz頻率段內(nèi)，測試曲線全部超差，為不合格。在8～10MHz處也有超差。從圖3可以看出，受試設(shè)備曲線干擾值明顯得到改善，超差點(diǎn)沒有了．從該電磁兼容性傳導(dǎo)干擾測試中可以看出，未加電源線濾波器的UPS其涮試結(jié)果不合格，經(jīng)過選擇合適的濾波器后，才通過了傳導(dǎo)干擾測試。

　　濾波器技術(shù)是抑制電氣、電子設(shè)備傳導(dǎo)干擾的主要手段之一，也是提高電子設(shè)備抗傳導(dǎo)干擾能力的重要措施。它要求電磁干擾濾波器在阻帶范圍內(nèi)應(yīng)具有足夠高的衰減量，把傳導(dǎo)干擾電平降低到規(guī)定的范圍，對(duì)傳輸?shù)挠杏眯盘?hào)或電源工作電流的損耗應(yīng)降到最低程度，電磁干擾濾波器與普通濾波器有所不同，電源系統(tǒng)的阻抗值與干擾源的阻抗值變化范圍比較大，電源線上電磁干擾濾波器并非在阻抗匹配的狀態(tài)下工作，電磁干擾頻譜很寬，從低頻到高頻都存在電磁干擾能量，因此濾波器元件在這個(gè)頻率范圍內(nèi)高額特性顯得十分復(fù)雜，難以用元件的等效參數(shù)來表示濾波器的高頻特性。由此看出，在UPS不問斷電源裝置中，只使用一般的電源濾波器是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求的，應(yīng)當(dāng)采用專門的EMI濾波器才能從根本上解決電磁干擾中的傳導(dǎo)干擾．

　　當(dāng)然，從生產(chǎn)的角度來考慮，如果在UPS中我們一定要選用一般的濾波器，那么我們就要合理選擇電容量的參數(shù)（UPS中常用的濾波方式為電容濾波）。因?yàn)樵陔娐分?，電容器起存能的作用，并?lián)電容器C在電源供給的電壓升高時(shí)．把部分能量儲(chǔ)存起來。當(dāng)電壓降低時(shí)，再把能量釋放出去，使負(fù)載電壓平滑，即電容器C具有平滑作用，當(dāng)C選擇得過小時(shí)，就可能完不成這種作用。同時(shí)C對(duì)高頻電流又起通路作用，從而起到濾波作用。所以C應(yīng)臺(tái)理的選擇。

　　從測試圖4和圖5中能很清楚地看出測試結(jié)果。不合格的為選用0．OμF的電容濾波，改進(jìn)后選用0．1μF的電容濾波測試結(jié)果臺(tái)格。濾波器的安裝質(zhì)量同樣對(duì)衰減特性影響很大，只有把濾波器正確地安裝到UPS不間斷電源上，才能獲得預(yù)期的衰減特性．　　濾波器應(yīng)安裝在UPS的電源入口處，它的作用是用以阻止干擾能量通過電源電纜進(jìn)入U(xiǎn)PS，同時(shí)也阻止由UPS內(nèi)部所產(chǎn)生的干擾饋入電源線。同時(shí)也要考慮濾波器抑制元件自身要進(jìn)行良好的電磁屏蔽和接地處理。濾波器妁輸入引線和輸出引線不能交叉，否則引線問的耦合會(huì)降低濾波器特性，在輸入引線和輸出引線之間應(yīng)有屏蔽層，否則輸入與輸出引線之間的耦合將導(dǎo)致濾波特性下降。最好把EM1濾波器的輸入端和輸出端隔離開來，從而使電磁耦合控制到最低限制。另外濾波器的安裝還要考慮方向。

　　通常EMI濾波器的電路是無源網(wǎng)絡(luò)，具有其互易性，但從實(shí)際測試中了解到，有些濾波器輸入輸出端命名是針對(duì)干擾源而言的．有些命名是針對(duì)電路而言的。因此，在抑制干擾能力上就稍有差別 從圖6可以清楚地看出，濾波器反接時(shí)．對(duì)低頻干擾抑制減弱，從而使UPS系統(tǒng)內(nèi)部干擾信號(hào)竄入電源線，而引起超差．經(jīng)轉(zhuǎn)向后，就合格了。

　　通過上述分析 我們可以看出，抑制UPS的電磁干擾是一項(xiàng)既復(fù)雜又簡單的工作，只要我們合理地選擇、認(rèn)真地思考、精心地安裝就一定能夠較好的解決好UPS的傳導(dǎo)干擾問題。