西門子S5系列模塊

6ES5377-0AB41

西門子S5系列模塊

開關(guān)節(jié)點的物理回路面積對于控制電磁干擾也非常重要,。通常,，出于PCB面積的考慮，設(shè)計者都希望結(jié)構(gòu)越緊湊越好,，但是許多設(shè)計人員并不知道哪部分布局對電磁干擾的影響最大,。回到之前的降壓穩(wěn)壓器例子上,，該例中有兩個回路節(jié)點(如圖4和圖5所示),，它們的尺寸會直接影響到電磁干擾水平。

諧波系列的電磁干擾幅度受Q1和Q2的通斷影響,。在測量漏源電壓VDS的上升時間tr和下降時間tf，或流經(jīng)Q1和Q2的電流上升率di/dt 時,，可以很明顯看到這一點,。這也表示，我們可以很簡單地通過減緩Q1或Q2的通斷速度來降低電磁干擾水平,。事實正是如此,，延長開關(guān)時間的確對頻率高于 f=1/πtr的諧波有很大影響。不過,，此時必須在增加散熱和降低損耗間進行折中,。盡管如此，對這些參數(shù)加以控制仍是一個好方法,，它有助于在電磁干擾和熱性能間取得平衡,。具體可以通過增加一個小阻值電阻(通常小于5Ω)實現(xiàn)，該電阻與Q1和Q2的柵極串聯(lián)即可控制tr和tf,，你也可以給柵極電阻串聯(lián)一個 “關(guān)斷二極管"來獨立控制過渡時間tr或tf(見圖3),。這其實是一個迭代過程，甚至連經(jīng)驗的電源設(shè)計人員都使用這種方法,。我們的最終目標是通過放慢晶體管的通斷速度,，使電磁干擾降低至可接受的水平，同時保證其溫度足夠低以確保穩(wěn)定性

濾波器

傳統(tǒng)的交流-直流(AC-DC)變換器在投運時,將向電網(wǎng)注入大量的諧波電流,引起諧波損耗和干擾,同時還出現(xiàn)裝置網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)惡化的現(xiàn)象,即所謂“電力公害",例如,不可控整流加電容濾波時,網(wǎng)側(cè)三次諧波含量可達(70~80)%,網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)僅有0.5~0.6,。

電力有源濾波器是一種能夠動態(tài)抑制諧波的新型電力電子裝置,能克服傳統(tǒng)LC濾波器的不足,是一種很有發(fā)展前途的諧波抑制手段。濾波器由橋式開關(guān)功率變換器和具體控制電路構(gòu)成,。與傳統(tǒng)開關(guān)電源的區(qū)別是:(l)不僅反饋輸出電壓,還反饋輸入平均電流; (2)電流環(huán)基準信號為電壓環(huán)誤差信號與全波整流電壓取樣信號之乘積

在頻域內(nèi)測量輻射和傳導(dǎo)電磁干擾,，這就是對已知波形做傅里葉級數(shù)展開,，本文中我們著重考慮輻射電磁干擾性能。在同步降壓轉(zhuǎn)換器中,，引起電磁干擾的主要開關(guān)波形是由Q1和Q2產(chǎn)生的,，也就是每個場效應(yīng)管在其各自導(dǎo)通周期內(nèi)從漏極到源極的電流di/dt。圖2所示的電流波形(Q和Q2on)不是很規(guī)則的梯形,，但是我們的操作自由度也就更大,，因為導(dǎo)體電流的過渡相對較慢，所以可以應(yīng)用Henry Ott經(jīng)典著作《電子系統(tǒng)中的噪聲降低技術(shù)》中的公式1,。我們發(fā)現(xiàn),，對于一個類似的波形，其上升和下降時間會直接影響諧波振幅或傅里葉系數(shù)(In),。

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