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开关电源传导干扰检测的研究

   2009-01-15 2701
本文导读:摘    要:分别研究了开关电源的电流,电压和功率传导干扰的检测技术,阐述了其测量方法和经验。最后举例测量了几种开关电源的电流,电压和功率的谐波含量。 关键词:传导干扰;检测技术;谐波含量

摘    要:分别研究了开关电源的电流,电压和功率传导干扰的检测技术,阐述了其测量方法和经验。最后举例测量了几种开关电源的电流,电压和功率的谐波含量。

关键词:传导干扰;检测技术;谐波含量

 

1 引 言

  在电力线和开关电源中,电磁干扰 ( EMI: electromagnetic interference)主要表现形式是传导干扰。干扰信号主要是电流和电压谐波分量【1—3】。 电力线、信号线和控制线是传导干扰的载体【4】。 传导干扰检测技术复杂,在测量中,不但要考虑电磁辐射干扰的屏蔽技术,而且测量仪的正确使用,测量方法正确与否都直接影响测量结果。 这里主要探讨电气设备中传导干扰的检测技术。

2 开关电源的电压传导干扰测量

  在测量来自开关电源传导干扰时,必须在电网交流电源与待测设备( EUT: equipment under test ) 之间接一个线性阻抗稳定网络(LISN),联结LISN有两个作用:其一,对EUT的电源输入端口,在高频谐波时提供一个标准线性阻抗,这样当联接到同一电源的其它设备发生变化时,不会影响EUT输入的电源阻抗;其二、LISN 可以滤去来自电网电源的EMI,给电气设备提供一个“干净” 的电源,不会影响对EUT本身传导干扰的测量结果。


图1 基于LISN测量电压谐波原理电路

  
  LISN 是一个三端口RLC网络。12端口接电网电压;34端口接EUT;56端口接输入阻抗为50Ω的无线电噪声仪;用于测量开关电源的电压传导干扰(电压谐波分量)。基于LISN测量EUT的电压谐波分量原理电路见图1。从12端口看进去的阻抗频率特性见图2。

  如果希望LISN有更宽的频率范围的平稳阻抗特性,则需要更复杂的网络结构。


图2 LISN的阻抗特性曲线

  
  如果LISN的功率容量不够,或在实际装置中无法安装LISN,这时可以用电压探针(VP)进行测量。VP原理电路见图3。在图3中,R与 Rm之和为
             R+Rm =1500Ω         (1)
式(1)中Rm为无线电噪声仪的输入阻抗,典型数据为50Ω。实际干扰电压Vi与测量值电压Ui的关系:
          Vi=(1500/Rm)×Ui         (2)


图3 电压探针电路图

式(2)中下标i表示第i次电压谐波。

 
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