开关电源为什么会产生传导发射
加入技术交流群
开关电源相较于传统的线性电源，具有工作效率高，体积小的优点，因此获得了广泛的应用。但是由于其内部开关管不停的通断，产生了大的du/dt，因此开关电源是产生传导发射的一个主要噪声源，并且由于与电源线直接连接，其产生测噪声非常容易直接传导耦合到电源线上造成的电源线传导发射超标。
本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/202412/465905.htm下图为开关电源的原理图：
图 开关电源原理图
接下来我们逐个分析开关电源引起传导发射的机理。
开关电源的AC转DC部分是引起CE101（25Hz-10kHz）谐波发射的主要原因，我们在分析该部分时，将后面的部分等效为一个负载，因为后面部分电路主要影响CE102（10kHz-10MHz），对我们分析CE101谐波发射没有影响。开关电源的开关频率一般为几十kHz到几百kHz，由于开关管的开关频率一般大于10kHz，因此开关管开关给电路带来的传导骚扰主要落在的CE102的频段，对CE101低频谐波发射没有影响。
接下来我们分析开关电源CE101传导发射发生是如何产生的。CE101是由整流和滤波电路产生。
图 整流和滤波电路
图 整流和滤波电路波形
从上图可以看出，当整流后的电压高于电容两端电压时候，这个时候电容表现为低阻抗，电容充电，有充电电流，电容充到最大电压后，这个时候整流的电压降低，电容电压高于整流电压，这个时候电容表现为高阻抗，电容为后面的负载提供电流，但是不从电源线上吸取电流。因此，因为电容有充放电效应，电源线上电流是周期性的，电容这种周期性的充电产生的电流给电路带来了扰动。比如电源频率为50Hz，那么电容充电产生的电源线上电流也是50Hz周期尖峰电流，这样的电流会有高次谐波产生，从而给电路带来差模传导骚扰。由于电流基频是50Hz，即使10次谐波也只有500Hz，因此主要带来CE101（25Hz-10kHz）谐波发射问题。到CE102频段，这种谐波电流的频谱已经衰减没了，因此不会带来CE102的问题。
接下来我们分析开关电源CE102发生是如何产生的。
CE102产生的源头是开关管的频繁开关在电路中产生了大的du/dt和di/dt，由于开关管的频率一般为几十kHz到几百kHz，因此给电路带来的扰动，主要集中在CE102（10kHz-10MHz）频段，给电路带来差模和共模传导发射。
下面给出开关电源的差模路径
图 开关电源差模传导
图 开关电源差模传导等效电路
评论