3D打印机电源等开关电源为什么会发作emi,有什么抑制方法吗?(一)
关于3D打印机电源等开关电源的干扰源,怎样防止,在接下来的文章里会逐个给我们呈现的,本文就先从噪声上来剖析。
3D打印机电源等开关电源发作电磁干扰根柢的原因,便是其在作业过程中发作的高di/dt和高dv/dt,它们发作的浪涌电流和尖峰电压构成了干扰源。工频整流滤波运用的大电容充电放电、开关管高频作业时的电压切换、输出整流二极管的反向恢复电流都是这类干扰源。
3D打印机电源等开关电源中的电压电流波形大多为挨近矩形的周期波,比如开关管的驱动波形、MOSFET漏源波形等。关于矩形波,周期的倒数选择了波形的基波频率;两倍脉冲边际上升时间或下降时间的倒数选择了这些边际引起的频率分量的频率值,典型的值在MHz规划,而它的谐波频率就更高了。这些高频信号都对3D打印机电源等开关电源根柢信号,尤其是控制电路的信号构成干扰。
电网中含有的共模和差模噪声对开关电源发作干扰,开关电源在遭到电磁干扰的一同也对电网其他设备以及负载发作电磁干扰进行开关电源EMI/EMC设计时一方面要防止开关电源对电网和邻近的电子设备发作干扰,另一方面要加强开关电源本身对电磁打扰环境的适应能力。下面.详细剖析3D打印机电源等开关电源噪声发作的原因和途径。
电源线噪声是电网中各种用电设备发作的电磁打扰沿着电源线传达所构成的。电源线噪声分为两大类:共模干扰、差模干扰。共模干扰(Common-modeInterference)界说为任何载流导体与参看地之间的不期望有的电位差;差模干扰(Differenal-modeInterference)界说为任何两个载流导体之间的不期望有的电位差。
由等效模型可知,共模干扰电流不通过地线,而通过输入电源线传输。而差模干扰电流通过地线和输入电源线回路传输。所以,我们设置电源线滤波器时要考虑到差模干扰和共模干扰的差异,在其传输途径上运用差模或共模滤波元件克制它们的干扰,以抵达好的滤波作用。
输入电流畸变构成的噪声:3D打印机电源等开关电源的输入广泛选用桥式整流、电容滤波型整流电源。在没有PFC功用的输入级,由于整流二极管的非线性和滤波电容的储能作用,使得二极管的导通角变小,输入电流i成为一个时间很短、峰值很高的周期性尖峰电流。这种畸变的电流实质上除了包含基波分量以外还含有丰厚的高次谐波分量。这些高次谐波分量注入电网,引起严峻的谐波污染,对电网上其.他的电器构成干扰。为了控制开关电源对电网的污染以及完毕高功率因数,PFC电路是不可或缺的部分。