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开关电源电磁干扰分析与研究

杜平  
【摘要】:开关电源因体积小、功率因数较大等优点,在通信、控制、计算机等领域用途很大。但由于其会产生电磁干扰,因而在一定程度上限制了它的使用。本文分析了开关电源电磁干扰产生的机理。开关电源的干扰可分为传导干扰和辐射干扰。对于传导干扰中的共模干扰,本文给出了其难以抑制的原因及解决难点的措施。 产生电磁干扰现象的前提是必须有干扰源。开关电源产生干扰的原因之一是功率器件的关断。为了提高器件的响应速度、减小开关器件关断时产生的功率损耗,开关器件的上升/下降时间在逐渐减小,这导致电磁干扰现象变得更为严重。本文研究了开关器件的上升/下降时间的变化对一些常见信号的频谱幅度产生的影响。 滤波是抑制传导干扰的一种常用的方法。但一般的滤波器在高频时难以满足设计的要求。本文分析了高频时滤波器性能下降的一些原因,并且提出了改善高频时电容特性的方法、原理以及给出了相关条件。 本文采用时域有限差分法研究开关电源的辐射干扰。为了预测辐射干扰的情况,我们提出了几个常见器件的时域有限差分计算公式。这为进一步研究开关电源的辐射干扰提供了一些基础。


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