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                  開關電源適配器電磁兼容性涉及的內容

                  發布時間:2021.11.11 15:54 瀏覽次數:73
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                  開關電源適配器電磁兼容性涉及的內容
                  對于開關電源適配器的設計者來說,要進行電磁兼容性的設計,首先要了解電磁兼容性所涉及的主要內容,根據實際情況可以歸納為四個方面的內容。
                  1. 電磁干擾產生的形式
                  衡量開關電源適配器的抗電磁干擾的性能,主要是檢測開關電源適配器在運行時產生的EMI信號電平,這種EMI信號又稱為噪聲。開關電源適配器在日常工作時可能向外發射電磁干擾,干擾通過空間傳播的稱為輻射噪聲;當干擾通過設備各種連接線(電源線、信號線、控制線等)傳播的稱為傳導噪聲。
                  在電磁干擾源周圍空間存在著電場和磁場,會對附近的敏感設備產生干擾,這種干擾方式稱為近場耦合噪聲。在電磁兼容性設計時應予重點考慮。
                  2. 電磁敏感度(EMS)的測量
                  電磁敏感度是衡量開關電源適配器抗干擾性能的。電磁騷擾可以通過傳導、輻射、近場耦合等各種途徑傳送到電子、電器設備,但能否對設備產生干擾,影響設備的正常工作,則取決于騷擾強度和設備的抗干擾能力,即設備的電磁敏感度EMS。只有當騷擾強度足夠大,以致超過設備的敏感度門限時才能構成對設備的干擾。設備的敏感度門限是指使設備產生不希望的響應或造成其性能降級時的騷擾電平,電磁敏感度門限越低說明設備的抗干擾能力越差。
                  3. 雷電產生的電磁脈沖(EMP)
                  雷電對開關電源適配器的危害有兩種。一種是直接雷擊危害,這種很少發生。另一種是感應雷危害,由于雷電放電電流是強烈的噪聲源,在雷電放電時周圍空間輻射出強電磁場,從而使地面上的金屬導體感應出很高的電壓。系統中的信號線、電源線、控制線上都可能由于感應雷的作用而產生浪涌高壓脈沖,所以要求模擬雷擊和發生核爆炸時在電網上生成的尖峰信號并施加在開關電源設備上,而不導致設備的性能降低或故障,因此,必須采取適當的浪涌保護器件。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瞬時電壓抑制器等。
                  4. 靜電放電(ESD)的性能指標
                  衡量開關電源適配器的電磁兼容性的靜電放電性能指標,是指將模擬靜電放電特性電壓施加到被測設備上,而不導致其性能下降或發生故障。為了保證開關電源適配器具有良好的性能指標,主要從設備的使用環境、元器件選擇、結構的設計和電路設計來考慮。由于靜電放電可能對半導體器件及數字電路造成的危害有以下多方面:
                  a. 當在MOS器件上加過高的靜電放電電壓時,會使MOS器件出現靜電擊穿,導致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. 當靜電放電時,所產生的靜電感應電壓能使雙極型晶體管等發生局部溫升,使其中一種材料達到熔點而損壞器件。
                  c. 當帶有靜電的物體對數字電路放電時,可能產生非常大的脈沖電流,瞬時感應電壓也非常大,使地線上電位波動,容易造成數字電路誤動作,甚至損壞。對于開關電源適配器的設計者,在實際設計中,要認識到靜電放電的復雜性以及產生根源,然后采取有效的措施設計、選擇抑制器件。

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