1高频开关电源的工作原理
开关电源本身是一个很大的噪声源(即干扰源),在它不断地向高频化、小型化发展的过程中,其噪声影响也在增大。近年来,电子设备的EMI抑制已成为人们关注的焦点,开关电源是市场上一种颇受欢迎的电源。在电子产品的研发过程中,开关电源往往被直接利用作为整个电子系统的一部分,然而,由于这种电源高频率的开关动作,将产生大量的传导性电磁干扰。整个问题在产品设计阶段如果处理不好,将对开关电源乃至整个电子系统造成不利影响。
高频开关电源因具有体积小、重量轻、高效能等特点被广泛应用于电气电子系统中。但是,由于开关电源工作频率在几十千赫兹到数兆赫兹,会产生很高的电压、电流变化率(即高du/dt和di/dt),导致开关电源产生较强的电磁干扰(EMI)。EMI信号很宽的频率范围,不仅对电网造成污染,直接影响其他用电设备的正常工作,而且辐射的电磁波对空间造成电磁污染。目前,抑制开关电源的电磁干扰,使开关电源符合EMC标准已成为开关电源设计者越来越关注的问题。
高频开关电源的基本原理框图如图1所示。
交流电源经过一次整流滤波后变成脉动直流电,然后送到DC/DC变换器(变换器由高频变压器和二次整流滤波器组成),再通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管,将直流加到高频变压器初级上;高频变压器次级感应出高频电压,经整流滤波后输出供给负载;输出部分经过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比以达到稳定输出的目的。