高頻開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾分析下面從干擾源的角度來(lái)分析開(kāi)關(guān)電源所產(chǎn)生的干擾：1.一次整流回路產(chǎn)生的電磁干擾高頻開(kāi)關(guān)電源的輸入普遍采用橋式整流、電容濾波性整流電路。在這樣的一次整流賄賂重，由于整流二極管的非線(xiàn)性和濾波電容的儲(chǔ)能作用，整流二極管只有在交流輸入電壓大于濾波電容充電電壓時(shí)才能導(dǎo)通，輸入電流脈沖大于平均電流的5到10倍以上，成為一個(gè)時(shí)間很短、峰值很高的周期性畸變電流，該電流脈沖含有高次諧波分量，如不加抑制則會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波污染。2.開(kāi)關(guān)管工作時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾由于高頻開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)管工作頻率很高，開(kāi)關(guān)管的電壓、電流切換速度很快，其傳導(dǎo)干擾和輻射干擾也非常強(qiáng)。開(kāi)關(guān)電源工作過(guò)程中，由初級(jí)濾波大電容、高頻變壓器初級(jí)線(xiàn)圈和開(kāi)關(guān)管構(gòu)成了一個(gè)高頻電流環(huán)路，該環(huán)路包含有典型的梯形電流波形，因而具有高頻諧波分量（典型的數(shù)值在數(shù)兆赫茲范圍），這會(huì)產(chǎn)生較大的輻射干擾。如果一次整流回路的濾波不足，則高頻電流還會(huì)以差模方式傳導(dǎo)到交流電網(wǎng)中去。另一方面，當(dāng)原來(lái)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，由于電流突變，變壓器繞組漏感所產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)U=-Ldi/dt會(huì)疊加在關(guān)斷電壓上，因而會(huì)在變壓器初級(jí)線(xiàn)圈的兩端出現(xiàn)較高的尖峰電壓和浪涌電流，其所含有的高次諧波會(huì)反饋到電網(wǎng)形成諧波干擾，同時(shí)這些諧波還將以輻射方式干擾其他設(shè)備的工作。3.二次整流回路產(chǎn)生的電磁干擾高頻開(kāi)關(guān)電源在工作過(guò)程中，二次整流回路重的整流二極管也處于高頻通斷狀態(tài)。脈沖變壓器次級(jí)線(xiàn)圈、整流二極管和濾波電容構(gòu)成的高頻開(kāi)關(guān)電流環(huán)路所含的高頻諧波分量會(huì)產(chǎn)生較大的輻射干擾。如果二次整流回路的濾波不足，則高頻電流還會(huì)以差模方式混在輸出直流電壓上，影響負(fù)載電路的正常工作。另一方面，高頻整流回路中的整流二極管正向?qū)〞r(shí)有較大的正向電流通過(guò)，在其反向截止時(shí)由于PN結(jié)中有較多的載流子積累，在短時(shí)間內(nèi)要讓存儲(chǔ)電荷消失就會(huì)產(chǎn)生反向電流浪涌，這樣致使載流子消失的反向恢復(fù)電流急劇減少而發(fā)生很大的電流變化（di/dt），因而形成了很強(qiáng)的高頻衰減振蕩。3.分布電容引起的干擾開(kāi)關(guān)電源工作在高頻狀態(tài)，因而其分布電容不可忽略。一方面散熱片與開(kāi)關(guān)管集電極間的絕緣片接觸面積較大，且絕緣片較薄，因而兩者間的分布電容在高頻時(shí)不能忽略。高頻電流會(huì)通過(guò)分布電容流到散熱片上，再流到機(jī)殼地，產(chǎn)生共模干擾；另一方面高頻變壓器的初次級(jí)之間存在著分布電容，會(huì)將原邊電壓直接耦合到副邊上，在副邊作直流輸出的兩條電源線(xiàn)上產(chǎn)生共模干擾。由以上分析可知，作為工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)換裝置——高頻開(kāi)關(guān)，其電源的電壓、電流變化率很高，產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度較大，干擾源主要集中在功率管開(kāi)關(guān)期間以及與之相連的高頻變壓器上。開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展1）電力電子設(shè)備的小型化、輕量化和高功率密度化電力電子設(shè)備的發(fā)展方向之一是小型化，降低其體積、重量，提高功率密度。例如，隨著微處理器大規(guī)模集成電路（VLSI）尺寸的不斷減小，而供電電源的尺寸與微處理器相比卻要大得多。因此，必須采取新的技術(shù)來(lái)降低開(kāi)關(guān)電源的體積重量。20世紀(jì)人們?cè)谔岣唛_(kāi)關(guān)電源功率密度方面做了不少工作。開(kāi)關(guān)電源的小型化、減輕重量對(duì)便攜式電子設(shè)備（如移動(dòng)電話(huà)、數(shù)碼相機(jī)）尤為重要。為了實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源高功率密度，必須提高PWMDC/DC轉(zhuǎn)換器的工作頻率，從而減小電路中儲(chǔ)能元件的體積和重量。2）高頻電力電子技術(shù)1980年以前，開(kāi)關(guān)電源中PWMDC/DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)頻率為20～50kHz，從1980年起，提高開(kāi)關(guān)頻率成為減少開(kāi)關(guān)電源尺寸的有效手段，同時(shí)也改善了開(kāi)關(guān)電源的動(dòng)態(tài)性能?，F(xiàn)在⒛0～500kHz已成為輸出100W以下開(kāi)關(guān)電源的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)頻率。特殊制造的小功率開(kāi)關(guān)電源，其開(kāi)關(guān)頻率已經(jīng)達(dá)到了幾兆赫。給出了20世紀(jì)70年代以后的30年，通信和計(jì)算機(jī)用開(kāi)關(guān)電源DC/DC轉(zhuǎn)換器高功率密度的發(fā)展進(jìn)程。可見(jiàn)，高頻化、高功率密度和率是開(kāi)關(guān)電源技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的重要標(biāo)志。3）率和軟開(kāi)關(guān)技術(shù)PWM開(kāi)關(guān)電源按硬開(kāi)關(guān)模式工作時(shí)，在開(kāi)關(guān)過(guò)程中，功率開(kāi)關(guān)器件的電壓和電流波形有交疊，因而開(kāi)關(guān)損耗大。高頻化可以縮小感性元件和容性元件的體積重量，但開(kāi)關(guān)頻率越高，開(kāi)關(guān)損耗越大。為此，必須采取措施來(lái)提高高開(kāi)關(guān)頻率DC/DC轉(zhuǎn)換器的效率。人們研究了在開(kāi)關(guān)過(guò)程中開(kāi)關(guān)器件的電壓和電流波形不相交疊的技術(shù)，即所謂零電壓開(kāi)關(guān)（ZVS）和零電流開(kāi)關(guān)（ZCS）技術(shù)，總稱(chēng)為軟開(kāi)關(guān)技術(shù)（相對(duì)于PWM硬開(kāi)關(guān)技術(shù)而言）。除了減小開(kāi)關(guān)損耗以外，應(yīng)用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)還可以大大降低開(kāi)關(guān)的噪聲，以及減小了開(kāi)關(guān)電源對(duì)外界的電磁干擾。20世紀(jì)90年代中期，30A/48VPWMDC/DC轉(zhuǎn)換器采用移相全橋ZVS-PWM技術(shù)后，重7kg，比用PWM技術(shù)的同類(lèi)產(chǎn)品重量下降40％。軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，提高了開(kāi)關(guān)電源的效率。據(jù)說(shuō)，近國(guó)外小功率DC/DC轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)電源模塊（48/12V）總效率可以達(dá)到96％；48/5VDC/DC轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)電源模塊的效率可以達(dá)到92％～93％。⒛世紀(jì)末，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的通信用50～100A輸出，全橋移相式ZVZCS-PWM開(kāi)關(guān)電源模塊的效率超過(guò)93％。1994年2月，IEEE電力電子學(xué)會(huì)組織“功率轉(zhuǎn)換技術(shù)2000年展望專(zhuān)題研討會(huì)”，就DC/DC及AC/DC功率轉(zhuǎn)換器的發(fā)展趨勢(shì)與需求進(jìn)行討論。指出“高功率密度DC/DC零電壓開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器”與開(kāi)關(guān)器件的性能、無(wú)源元件的性能、封裝技術(shù)等有很大關(guān)系。并預(yù)測(cè)，與1994年相比，到2000年，在性增強(qiáng)一倍的基礎(chǔ)上，DC/DC轉(zhuǎn)換器的成本將降低一半，功率密度可以提高一倍。事實(shí)證明，有的DC/DC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到了這個(gè)目標(biāo)。直流電源模塊的3大發(fā)展趨勢(shì)為了滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)電源性能不斷提高的要求，直流模塊電源開(kāi)始向率、高功率密度、低壓大電流、低噪音、良好的動(dòng)態(tài)特性以及寬輸入范圍等方向發(fā)展，薄型化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化并以積木的方式進(jìn)行組合的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)得到了日益廣泛的應(yīng)用。下面就其重點(diǎn)加以分析。(1)高功率密度率現(xiàn)代通信產(chǎn)品對(duì)體積的要求越來(lái)越高，這勢(shì)必要求模塊電源減小體積、提高功率密度，而提率是與之相輔相成的。目前的新型轉(zhuǎn)換及封裝技術(shù)可使電源的功率密度達(dá)到188W/in3，比傳統(tǒng)的電源功率密度增大不止一倍，效率可超過(guò)90%。之所以能達(dá)到這些指標(biāo)，應(yīng)歸功于微電子技術(shù)的發(fā)展使大量高性能的新型器件涌現(xiàn)出來(lái)，從而使損耗降低。較典型的是高性能的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFETs)，其在同步整流器中取代了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用的二極管，使壓降由0.4V降到0.2V;功率MOSFET制造商正在開(kāi)發(fā)導(dǎo)通電阻越來(lái)越小的器件，其導(dǎo)通電阻已由180mΩ降到18mΩ;高度的硅晶片集成使元件數(shù)目減少2/3以上，結(jié)構(gòu)緊密、相對(duì)于分立元件的布局減小了雜散電感和連線(xiàn)電阻。率可使功耗相對(duì)減少，工作溫度降低，所需的輸入功率減少，也提高了功率密度。