电源干扰是如何产生的？

摘要： 电源干扰是电子设备和系统中常见的问题，它会导致设备性能下降、数据错误甚至系统崩溃，了解电源干扰的产生原因及其抑制方法对于提高设备的可靠性和稳定性至关重要，电源干扰的产生原因1、开关...

电源干扰是电子设备和系统中常见的问题，它会导致设备性能下降、数据错误甚至系统崩溃，了解电源干扰的产生原因及其抑制方法对于提高设备的可靠性和稳定性至关重要。

电源干扰的产生原因

1、开关电源内部干扰：

基本整流器产生的高次谐波电流干扰：工频交流正弦波通过整流后变为直流分量和一系列频率不同的谐波分量，这些谐波会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰。

功率变换电路产生的尖峰电压干扰：开关管在导通和关断时会产生较大的脉冲电流，这些电流含有丰富的高频成分，形成尖峰噪声。

高频变压器的漏感和分布电容引起的电磁感应噪声：高频变压器在工作时，由于漏感和分布电容的存在，会产生电磁感应噪声，并通过变压器传递到次级。

整流二极管的反向恢复时间引起的干扰：整流二极管在从正向导通转为反向截止时，由于PN结中的载流子积累，导致反向恢复电流急剧减少，产生很大的电流变化。

2、开关电源外部干扰：

电压变化、频率变化和波形失真：这些因素会导致电源输出不稳定，从而影响设备的正常工作。

瞬变干扰：包括电快速瞬变脉冲群和浪涌冲击波，这些干扰通过电源线传输并可能造成设备的破坏或影响其工作。

静电放电：虽然不直接通过电源引起干扰，但在某些情况下也会影响设备的正常运行。

电源干扰的传播途径

1、传导耦合：骚扰源与敏感设备之间存在完整的电路连接，电磁骚扰沿着这一连接电路从骚扰源传输到敏感设备，传导耦合分为电路性耦合、电容性耦合和电感性耦合。

2、辐射耦合：骚扰源通过空间将电磁能量传输到接受器，辐射耦合包括天线与天线间的辐射耦合、电磁场对导线的感应耦合、电磁场对闭合回路的耦合以及电磁场通过孔缝的耦合。

抑制电源干扰的方法

1、屏蔽技术：使用电导率良好的材料对电场进行屏蔽，用磁导率高的材料对磁场进行屏蔽，屏蔽的目的是限制内部辐射的电磁能量泄漏出，防止外来的辐射干扰进入该内部区域。

2、接地技术：建立传导通路，以便将电子设备或元器件连接到某些叫作“地”的参考点上，接地可以抑制电磁干扰，特别是在电路系统设计中应遵循“一点接地”的原则。

3、滤波技术：在电源输入端接上滤波器，可以抑制开关电源产生并向电网反馈的干扰，也可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害。

4、优化电路设计：尽量减少寄生电容和耦合电容，延缓开关的开通和关断时间。

5、使用缓冲电路：减缓dv/dt的变化率，降低共模和差模干扰。

6、调制频率控制：通过将开关信号的能量调制分布在一个很宽的频带上，降低干扰。

电源干扰的产生涉及多个方面，包括开关电源内部的元器件特性、外部电网环境以及设备自身的设计等，为了有效抑制电源干扰，需要从源头、传播途径和受扰设备三个方面入手，采取综合措施，通过合理的设计和优化，可以显著提高电子设备的抗干扰能力，确保其在各种环境下都能稳定运行。