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電源內(nèi)部復(fù)雜電磁環(huán)境下的近場(chǎng)耦合

更新時(shí)間:2020-04-13      點(diǎn)擊次數(shù):1142

電源模塊內(nèi)部的磁性元器件,如高頻變壓器和功率電感,在電源正常工作時(shí),會(huì)在其周?chē)臻g散發(fā)著高頻泄露磁場(chǎng),尤其當(dāng)變壓器和功率電感為防止磁芯飽和而在磁柱上開(kāi)氣隙時(shí),其磁場(chǎng)泄露更為嚴(yán)重。當(dāng)磁場(chǎng)泄漏源靠近濾波電路時(shí),就會(huì)在濾波電路的器件上感應(yīng)出相應(yīng)的電壓,從而使電源線上干擾增大,可會(huì)導(dǎo)致電源傳導(dǎo)測(cè)試超標(biāo)。對(duì)于近場(chǎng)耦合,必須搞清楚三個(gè)問(wèn)題:(1)濾波電路和電源模塊位置和角度存在差異時(shí),近場(chǎng)耦合對(duì)差模干擾影響大還是對(duì)共模干擾影響大?(2)濾波電路和電源模塊不同位置角度導(dǎo)致干擾差異較大的原因是什么?(3)能采取哪些措施來(lái)抑制近場(chǎng)干擾耦合?

近場(chǎng)耦合

一、近場(chǎng)耦合對(duì)差共模干擾差異

濾波電路和電源模塊位置和角度存在差異時(shí),近場(chǎng)耦合對(duì)差模干擾影響大還是對(duì)共模干擾影響大?下面以Boost PFC為例,實(shí)驗(yàn)測(cè)試了濾波器相對(duì)電感不同擺放位置時(shí)對(duì)傳導(dǎo)電磁干擾的影響。

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傳導(dǎo)測(cè)試結(jié)果如下圖所示,曲線1為不加濾波器的噪聲曲線;曲線2為加濾波器的噪聲曲線;曲線3為濾波器電感線圈與電源電感線圈垂直時(shí)測(cè)得的噪聲曲線;曲線4為濾波器電感線圈與電源電感線圈平行時(shí)測(cè)得的噪聲曲線。從圖中的傳導(dǎo)干擾的噪聲曲線可以看出,通過(guò)調(diào)節(jié)濾波器電感與 Boost PFC 電感的擺放位置,其對(duì)電源差模噪聲的抑制效果影響劇烈。因此,濾波電路和電源模塊位置和角度存在差異時(shí),近場(chǎng)耦合效應(yīng)對(duì)差模干擾發(fā)射的影響很大,對(duì)共模干擾的影響可忽略。

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二、產(chǎn)生差異的根因

從上文的分析可知,濾波電路和電源模塊在空間上不同位置和角度對(duì)差模干擾的影響較大,那么導(dǎo)致干擾差異較大的原因是什么?這取決于干擾源在濾波器位置不同方向(X/Y/Z)磁場(chǎng)分布及幅值差異 以及 濾波器電路對(duì)不同方向的場(chǎng)強(qiáng)干擾敏感程度不同,兩個(gè)因素共同導(dǎo)致了干擾源在濾波電路上感應(yīng)的電壓不同,終導(dǎo)致傳導(dǎo)測(cè)試出的結(jié)果差異較大。

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