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怎么减少3D打印机开关电源间的电磁干扰(二)
来源: | 作者:666power | 发布时间: 90天前 | 121 次浏览 | 分享到:
本文继续叙述在东莞3D打印机开关电源产生的两类干扰中,传导干扰由于经电网传播,会对其他电子设备产生严重的干扰,往往引起更严重的问题。常用的抑制方法有缓冲器法,减少搞合路径法,减少寄生元件法等。近年来,随着对电子设备电磁干扰的限制越来越严格,又出现了一些新的抑制方法,主要集中在新的控制方法与新的无源缓冲电路的设计等几个方面。
怎么减少3D打印机开关电源间的电磁干扰(二)

本文继续叙述在东莞3D打印机开关电源产生的两类干扰中,传导干扰由于经电网传播,会对其他电子设备产生严重的干扰,往往引起更严重的问题。常用的抑制方法有缓冲器法,减少搞合路径法,减少寄生元件法等。近年来,随着对电子设备电磁干扰的限制越来越严格,又出现了一些新的抑制方法,主要集中在新的控制方法与新的无源缓冲电路的设计等几个方面。

调制频率控制
干扰是根据开关频率变化的,干扰的能量集中在这些离散的开关频率点上,所以很难满足抑制电磁干扰(EMI)的要求。通过将开关信号的能量调制分布在一个很宽的频带上,产生一系列的分立边频带,则干扰频谱可以展开,干扰能量被分成小份分布在这些分立频段上,从而更容易达到EMI标准。调制频率控制就是根据这种原理实现对开关电源电磁干扰的抑制。

最初人们采用随机频率控制,其主要思想是在控制电路中加入一个随机扰动分量,使开关间隔进行不规则变化。则3D打印机开关电源的开关噪声频谱由原来离散的尖峰脉冲噪声变成连续分布噪声,其峰值大大下降。具体办法是,由脉冲发生器产生两种不同占空比的脉冲,再与电压放大器产生的误差信号进行采样选择产生最终的控制信号。

但是,3D打印机开关电源的随机频率控制在开通时基本上采用PWM控制的方法,在关断时才采用随机频率,因而其调制干扰能量不便控制,抑制干扰的效果不是很理想。而最新出现的调制频率控制很好地解决了这些问题,其原理是,将主开关频率进行调制,在主频带周围产生一系列的边频带,从而将噪声能量分布在很宽的频带上,降低了干扰。这种控制方法的关键是对频率进行调制,使开关能量分布在边频带的范围,且幅值受调制系数β的影响(调制系数β=△f/fm,△f为相邻边频带间隔,fm为调制频率),一般β越大调制效果越好。

无源缓冲电路设计

3D打印机开关电源的开关变换器中的电磁干扰是在开关管开关时刻产生的。以整流二极管为例,在开通时,其导通电源不仅引起大量的开通损耗,还产生很大的dvl,导致电磁干扰;而在关断时,其两端的电压快速升高,有很大的dvl巾,从而产生电磁干扰。缓冲电路不仅可以抑制开通时的dvldt、限制关断时的dvl,还具有电路简单、成本较低的特点,因而得到广泛应用。但是传统的缓冲电路中往往采用有源辅助开关,电路复杂不易控制,并有可能导致更高的电压或电流应力,降低了可靠性。因此许多新的无源缓冲器应运而生。