通信開關(guān)電源的電磁兼容性
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電磁兼容性的研究，一般運(yùn)用CISPR16及IEC61000中規(guī)定的電磁場檢測儀器及各種干擾信號模擬器、輔助設(shè)備，在標(biāo)準(zhǔn)測試場地或?qū)嶒炇覂?nèi)部，通過詳盡的測試分析、結(jié)合對電路性能的理解來進(jìn)行分析研究。
從電磁兼容性的三要素講，要解決開關(guān)電源的電磁兼容性，可從三個方面入手。
1）減小干擾源產(chǎn)生的干擾信號；
2）切斷干擾信號的傳播途徑；
3）增強(qiáng)受干擾體的抗干擾能力。
在解決開關(guān)電源內(nèi)部的電磁兼容性時，可以綜合運(yùn)用上述三個方法，以成本效益比及實(shí)施的難易性為前提。對開關(guān)電源產(chǎn)生的對外干擾，如電源線諧波電流、電源線傳導(dǎo)干擾、電磁場輻射干擾等，只能用減小干擾源的方法來解決。一方面，可以增強(qiáng)輸入輸出濾波電路的設(shè)計，改善有源功率因數(shù)校正（APFC）電路的性能，減小開關(guān)管及整流續(xù)流二極管的電壓電流變化率，采用各種軟開關(guān)電路拓?fù)浼翱刂品绞降?。另一方面，加?qiáng)機(jī)殼的屏蔽效果，改善機(jī)殼的縫隙泄漏，并進(jìn)行良好的接地處理。而對外部的抗干擾能力，如浪涌、雷擊應(yīng)優(yōu)化交流輸入及直流輸出端口的防雷能力。通常，對1.2/50μs開路電壓及8/20μs短路電流的組合雷擊波形，因能量較小，可采用氧化鋅壓敏電阻與氣體放電管等的組合方法來解決。對于靜電放電，通常在通信端口及控制端口的小信號電路中，采用TVS管及相應(yīng)的接地保護(hù)、加大小信號電路與機(jī)殼等的電距離，或選用具有抗靜電干擾的器件來解決?？焖偎沧冃盘柡泻軐挼念l譜，很容易以共模的方式傳入控制電路內(nèi)，采用防靜電相同的方法并減小共模電感的分布電容、加強(qiáng)輸入電路的共模信號濾波（如加共模電容或插入損耗型的鐵氧體磁環(huán)等）來提高系統(tǒng)的抗擾性能。
減小開關(guān)電源的內(nèi)部干擾，實(shí)現(xiàn)其自身的電磁兼容性，提高開關(guān)電源的穩(wěn)定性及可靠性，應(yīng)從以下幾個方面入手：注意數(shù)字電路與模擬電路PCB布線的正確分區(qū)、數(shù)字電路與模擬電路電源的正確去耦；注意數(shù)字電路與模擬電路單點(diǎn)接地、大電流電路與小電流特別是電流電壓取樣電路的單點(diǎn)接地以減小共阻干擾、減小地環(huán)的影響；布線時注意相鄰線間的間距及信號性質(zhì)，避免產(chǎn)生串?dāng)_；減小地線阻抗；減小高壓大電流電路特別是變壓器原邊與開關(guān)管、電源濾波電容電路所包圍的面積；減小輸出整流電路及續(xù)流二極管電路與直流濾波電路所包圍的面積；減小變壓器的漏電感、濾波電感的分布電容；采用諧振頻率高的濾波電容器等。
MCU與液晶顯示器的數(shù)據(jù)線、地址線工作頻率較高，是產(chǎn)生輻射的主要干擾源；小信號電路是抗外界干擾的最薄弱環(huán)節(jié)，適當(dāng)?shù)卦黾痈呖垢蓴_能力的TVS及高頻電容、鐵氧體磁珠等元器件，以提高小信號電路的抗干擾能力；與機(jī)殼距離較近的小信號電路，應(yīng)加適當(dāng)?shù)慕^緣耐壓處理等。功率器件的散熱器、主變壓器的電磁屏蔽層要適當(dāng)接地，綜合考慮各種接地措施，有助于提高整機(jī)的電磁兼容性。各控制單元間的大面積接地用接地板屏蔽，可以改善開關(guān)電源內(nèi)部工作的穩(wěn)定性。
在整流器的機(jī)架上，要考慮各整流器間的電磁耦合、整機(jī)地線布置、交流輸入中線、地線及直流地線、防雷地線間的正確關(guān)系、電磁兼容量級的正確分配等。
開關(guān)電源對內(nèi)、外的干擾及抗干擾中，共模信號與開關(guān)器件的工作方式、散熱器的安裝及整機(jī)PCB板與機(jī)殼的連接有相當(dāng)復(fù)雜的關(guān)系，共模信號在一定的條件下又可轉(zhuǎn)變成差模信號。解決共模干擾最簡單的方法是解決好各電路單元及整機(jī)端口、機(jī)殼間的問題。整機(jī)屏蔽難以實(shí)施且成本較高，在無可奈何的情況下才采用該措施。
5國內(nèi)通信開關(guān)電源的電磁兼容性改進(jìn)現(xiàn)狀
自YD/T983標(biāo)準(zhǔn)開始起草以來，國內(nèi)通信電源制造商紛紛開始電磁兼容性的研究。由于電磁兼容性測試儀器、試驗場地建設(shè)費(fèi)用很高，且需要有經(jīng)驗的研發(fā)人員，很多制造商都沒有自己的試驗室，對電磁兼容性的研究造成了一定的困難。YD/T983標(biāo)準(zhǔn)中，抗擾度指標(biāo)選用了國外標(biāo)準(zhǔn)中較低等級。除雷擊浪涌、ESD及EFT指標(biāo)外，其它抗擾度指標(biāo)均比較容易達(dá)到要求。電磁干擾指標(biāo)如傳導(dǎo)干擾及輻射干擾指標(biāo)，由于很難滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，是目前電磁兼容性研究的熱點(diǎn)，國內(nèi)只有極少數(shù)的廠家可以完全達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
中興通訊建立了自己的電磁兼容性試驗室，在通信開關(guān)電源研發(fā)的初期，就致力于電磁兼容性的研究工作。其通信開關(guān)電源的前級運(yùn)用最先進(jìn)的有源功率因數(shù)校正技術(shù)加無損吸收電路，后級DC/DC采用零電壓零電流（ZVZCS）相移諧振軟開關(guān)技術(shù)或雙管正激無損吸收軟開關(guān)技術(shù)，通過專業(yè)的電源輸入輸出濾波器設(shè)計及防雷設(shè)計，以及對整機(jī)的安全性、數(shù)字接口電路的抗靜電設(shè)計及抗快速瞬變脈沖群設(shè)計，對整機(jī)結(jié)構(gòu)恰到好處的電磁屏蔽設(shè)計，不僅使整機(jī)內(nèi)部的電磁環(huán)境良好，工作穩(wěn)定，可靠性提高，也使通信開關(guān)電源對外的電流諧波、電起伏和閃爍、傳導(dǎo)干擾及輻射干擾達(dá)到或超過CISPR22標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的A級要求。輸入交流電源線能夠承受至少±6kV（1.2/50μs與8/20μs的綜合波）浪涌電壓干擾，直流電源線能夠承受至少±2kV的浪涌電壓；整機(jī)外部能夠承受至少±8kV的靜電放電（ESD）干擾、至少±4kV的電快速瞬變脈沖群（EFT），以及3V/m的高頻電磁場干擾，300A/m的工頻磁場干擾。寬廣的交流輸入電壓范圍，使整機(jī)的電壓跌落、電壓瞬變及電壓短時中斷等干擾過后，開關(guān)電源能夠正常工作。專業(yè)采自全國各地的電網(wǎng)干擾電壓，均在中興開關(guān)電源上經(jīng)過了驗證分析。
中興通訊系列開關(guān)電源的電磁兼容性指標(biāo)，已完全滿足并超過了YD/T983－1998《通信開關(guān)電源設(shè)備電磁兼容性要求及測量方法》中所規(guī)定的所有項目的指標(biāo)，部分產(chǎn)品已通過CE認(rèn)證及FCC認(rèn)證中的全部電磁兼容性指標(biāo)，是真正的環(huán)保型通信開關(guān)電源，特別適合于移動基站、程控交換設(shè)備、IP電話、有線電視等數(shù)據(jù)通信傳輸設(shè)備以及鐵路、水電、火電站等強(qiáng)電磁場干擾的場合使用。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/156695.htm
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