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1 引言 隨著開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，其電磁干擾已成為一個(gè)很?chē)?yán)重的問(wèn)題，為了使電源產(chǎn)品滿足EMC的要求，設(shè)計(jì)人員就應(yīng)在設(shè)計(jì)階段考慮這一問(wèn)題，同時(shí)也要做好在現(xiàn)場(chǎng)處理這一問(wèn)題的準(zhǔn)備。 2 開(kāi)關(guān)電源EMI的特點(diǎn)與危害 開(kāi)關(guān)電源的功率管工作在非線性條件下，采用脈寬調(diào)制（PWM）開(kāi)關(guān)控制方式 ，加之開(kāi)關(guān)頻率的不斷提高，使得電磁干擾越來(lái)越突出，對(duì)電網(wǎng)造成污染。 因干擾的存在，輸入電源的電網(wǎng)受到了干擾，影響到其它設(shè)備，使其不能正常的工作，也影響到電網(wǎng)的供電質(zhì)量。所以尋找干擾抑制的方法是很必要的。 3 大功率開(kāi)關(guān)電源中EMI抑制實(shí)驗(yàn) 在中科院近代物理研究所新建的大型物理實(shí)驗(yàn)裝置CSR冷卻存儲(chǔ)環(huán)中，有大量開(kāi)關(guān)電源為磁鐵提供電能，以滿足試驗(yàn)所需的磁場(chǎng)能量。其中195A/370V開(kāi)關(guān)電源就是運(yùn)用在其冷卻段。 由于在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段，廠家未考慮電磁兼容問(wèn)題，以至于在安裝調(diào)試階段，造成對(duì)其他設(shè)備的影響，也是輸入電網(wǎng)受到污染，為此我們按照?qǐng)D1（a）所示得方案，對(duì)其進(jìn)行EMI干擾測(cè)試，其結(jié)果見(jiàn)圖1（b）。測(cè)試儀器是德國(guó)SCHWARZBECK公司生產(chǎn)的FCKL1528接收機(jī)一臺(tái)，NNLK 8129線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LISN）一臺(tái)，計(jì)算機(jī)一臺(tái)。 圖1（a）測(cè)試方案 圖1（b）測(cè)試數(shù)據(jù) 根據(jù)圖1的方案和結(jié)果可以看出，在該臺(tái)設(shè)備未做任何改造以前，其EMI干擾是存在的，而且很?chē)?yán)重超越國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4824-2001關(guān)于1組A類傳導(dǎo)騷擾的標(biāo)準(zhǔn)（150KHz～0.5MHz 是79dB， 0.5MHz～ 30MH是73 dB），尤其是在 150KHz～2MHz之間。為此，我們采用了截?cái)喔蓴_源的方法，即利用EMI濾波器（濾波器的接地要可靠）和一變壓器（△/Y-11接發(fā)），該變壓器其隔離作用，其中EMI濾波器的原理圖如圖2所示，共按照三種方案測(cè)試，通過(guò)測(cè)試，找出適合我們需要的方案。 圖2 EMI濾波器的原理圖 1、方案一及測(cè)試數(shù)據(jù) 圖3（a）方案一 圖3（b）由方案一測(cè)得得數(shù)據(jù) 2、試驗(yàn)方案二及測(cè)試數(shù)據(jù) 圖4（a）方案二 圖4（b）由方案二測(cè)得得數(shù)據(jù) 3、試驗(yàn)方案三及測(cè)試數(shù)據(jù) 圖5（a）方案三 圖5（b）由方案三測(cè)得得數(shù)據(jù) 經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)，我們可以看出，按照方案一（圖3a）進(jìn)行改造，可以使設(shè)備的EMI傳導(dǎo)干擾在150KHz～1.5MHz平均衰減15dB（由圖1b和圖3b比較所得）;按照方案二（圖4a）進(jìn)行改造，可以使設(shè)備的EMI傳導(dǎo)干擾在150KHz～1.5MHz平均衰減30dB（由圖1b和圖4b比較所得）; 按照方案三（圖5a）進(jìn)行改造，可以使設(shè)備的EMI傳導(dǎo)干擾在150KHz～1.5MHz平均衰減35dB（由圖1b和圖5b比較所得）。 對(duì)于不同的方案，為什么會(huì)有不同的結(jié)果？因?yàn)槲覀兊哪康氖墙档虴MI干擾。為了達(dá)到這一目的，我們采用的是在電網(wǎng)與電源之間插入EMI濾波器，這樣就可以達(dá)到干擾信號(hào)的衰減。但由于不同的方案所插入濾波器的阻抗值不同，插入損耗也不同，插入損耗的計(jì)算可由下式求得： 式中：V1- 沒(méi)有濾波器時(shí)負(fù)載上的噪聲電壓：V2- 插入濾波器時(shí)負(fù)載上的噪聲電壓。 從數(shù)據(jù)的分析，我們可以看出，我們所采用的方案都對(duì)EMI傳導(dǎo)干擾起到了抑制作用，但從噪音衰減的數(shù)值分析，方案二是最優(yōu)的。最終我們采用方案二做為本次改造的最優(yōu)方案。 |
