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開關(guān)電源適配器電磁兼容性涉及的內(nèi)容

發(fā)布時(shí)間：2021.11.11 15:54 瀏覽次數(shù)：388

開關(guān)電源適配器電磁兼容性涉及的內(nèi)容
對(duì)于開關(guān)電源適配器的設(shè)計(jì)者來說，要進(jìn)行電磁兼容性的設(shè)計(jì)，首先要了解電磁兼容性所涉及的主要內(nèi)容，根據(jù)實(shí)際情況可以歸納為四個(gè)方面的內(nèi)容。
1. 電磁干擾產(chǎn)生的形式
衡量開關(guān)電源適配器的抗電磁干擾的性能，主要是檢測(cè)開關(guān)電源適配器在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的EMI信號(hào)電平，這種EMI信號(hào)又稱為噪聲。開關(guān)電源適配器在日常工作時(shí)可能向外發(fā)射電磁干擾，干擾通過空間傳播的稱為輻射噪聲；當(dāng)干擾通過設(shè)備各種連接線（電源線、信號(hào)線、控制線等）傳播的稱為傳導(dǎo)噪聲。
在電磁干擾源周圍空間存在著電場(chǎng)和磁場(chǎng)，會(huì)對(duì)附近的敏感設(shè)備產(chǎn)生干擾，這種干擾方式稱為近場(chǎng)耦合噪聲。在電磁兼容性設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予重點(diǎn)考慮。
2. 電磁敏感度（EMS）的測(cè)量
電磁敏感度是衡量開關(guān)電源適配器抗干擾性能的。電磁騷擾可以通過傳導(dǎo)、輻射、近場(chǎng)耦合等各種途徑傳送到電子、電器設(shè)備，但能否對(duì)設(shè)備產(chǎn)生干擾，影響設(shè)備的正常工作，則取決于騷擾強(qiáng)度和設(shè)備的抗干擾能力，即設(shè)備的電磁敏感度EMS。只有當(dāng)騷擾強(qiáng)度足夠大，以致超過設(shè)備的敏感度門限時(shí)才能構(gòu)成對(duì)設(shè)備的干擾。設(shè)備的敏感度門限是指使設(shè)備產(chǎn)生不希望的響應(yīng)或造成其性能降級(jí)時(shí)的騷擾電平，電磁敏感度門限越低說明設(shè)備的抗干擾能力越差。
3. 雷電產(chǎn)生的電磁脈沖(EMP)
雷電對(duì)開關(guān)電源適配器的危害有兩種。一種是直接雷擊危害，這種很少發(fā)生。另一種是感應(yīng)雷危害，由于雷電放電電流是強(qiáng)烈的噪聲源，在雷電放電時(shí)周圍空間輻射出強(qiáng)電磁場(chǎng)，從而使地面上的金屬導(dǎo)體感應(yīng)出很高的電壓。系統(tǒng)中的信號(hào)線、電源線、控制線上都可能由于感應(yīng)雷的作用而產(chǎn)生浪涌高壓脈沖，所以要求模擬雷擊和發(fā)生核爆炸時(shí)在電網(wǎng)上生成的尖峰信號(hào)并施加在開關(guān)電源設(shè)備上，而不導(dǎo)致設(shè)備的性能降低或故障，因此，必須采取適當(dāng)?shù)睦擞勘Ｗo(hù)器件。目前常用的浪涌抑制器件有氣體放電管、硅雪崩二極管、金屬氧化物壓敏電阻以及新型的固態(tài)瞬時(shí)電壓抑制器等。
4. 靜電放電（ESD）的性能指標(biāo)
衡量開關(guān)電源適配器的電磁兼容性的靜電放電性能指標(biāo)，是指將模擬靜電放電特性電壓施加到被測(cè)設(shè)備上，而不導(dǎo)致其性能下降或發(fā)生故障。為了保證開關(guān)電源適配器具有良好的性能指標(biāo)，主要從設(shè)備的使用環(huán)境、元器件選擇、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)來考慮。由于靜電放電可能對(duì)半導(dǎo)體器件及數(shù)字電路造成的危害有以下多方面：
a. 當(dāng)在MOS器件上加過高的靜電放電電壓時(shí)，會(huì)使MOS器件出現(xiàn)靜電擊穿，導(dǎo)致MOS器件失效。一般厚度為100~200nm的氧化層擊穿電壓約為100V左右。
b. 當(dāng)靜電放電時(shí)，所產(chǎn)生的靜電感應(yīng)電壓能使雙極型晶體管等發(fā)生局部溫升，使其中一種材料達(dá)到熔點(diǎn)而損壞器件。
c. 當(dāng)帶有靜電的物體對(duì)數(shù)字電路放電時(shí)，可能產(chǎn)生非常大的脈沖電流，瞬時(shí)感應(yīng)電壓也非常大，使地線上電位波動(dòng)，容易造成數(shù)字電路誤動(dòng)作，甚至損壞。對(duì)于開關(guān)電源適配器的設(shè)計(jì)者，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要認(rèn)識(shí)到靜電放電的復(fù)雜性以及產(chǎn)生根源，然后采取有效的措施設(shè)計(jì)、選擇抑制器件。