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开关电源传导干扰检测的研究

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摘要：分别研究了开关电源的电流，电压和功率传导干扰的检测技术，阐述了其测量方法和经验。最后举例测量了几种开关电源的电流，电压和功率的谐波含量。

关键词：传导干扰；检测技术；谐波含量

1　引言

　　在电力线和开关电源中，电磁干扰（ EMI: electromagnetic interference）主要表现形式是传导干扰。干扰信号主要是电流和电压谐波分量【1—3】。电力线、信号线和控制线是传导干扰的载体【4】。传导干扰检测技术复杂，在测量中，不但要考虑电磁辐射干扰的屏蔽技术，而且测量仪的正确使用，测量方法正确与否都直接影响测量结果。　这里主要探讨电气设备中传导干扰的检测技术。

2　开关电源的电压传导干扰测量

　　在测量来自开关电源传导干扰时，必须在电网交流电源与待测设备（ EUT: equipment　under　test ）之间接一个线性阻抗稳定网络（LISN），联结LISN有两个作用：其一，对EUT的电源输入端口，在高频谐波时提供一个标准线性阻抗，这样当联接到同一电源的其它设备发生变化时，不会影响EUT输入的电源阻抗；其二、LISN 可以滤去来自电网电源的EMI，给电气设备提供一个“干净” 的电源，不会影响对EUT本身传导干扰的测量结果。

图1 基于LISN测量电压谐波原理电路

　　
　　LISN 是一个三端口RLC网络。12端口接电网电压；34端口接EUT；56端口接输入阻抗为50Ω的无线电噪声仪；用于测量开关电源的电压传导干扰（电压谐波分量）。基于LISN测量EUT的电压谐波分量原理电路见图1。从12端口看进去的阻抗频率特性见图2。

　　如果希望LISN有更宽的频率范围的平稳阻抗特性，则需要更复杂的网络结构。

图2　LISN的阻抗特性曲线

　　
　　如果LISN的功率容量不够，或在实际装置中无法安装LISN，这时可以用电压探针（VP）进行测量。VP原理电路见图3。在图3中，R与 Rm之和为
　　　　　　　　　　　　 R+Rm =1500Ω　　　　　　　　（1）
式（1）中Rm为无线电噪声仪的输入阻抗，典型数据为50Ω。实际干扰电压Vi与测量值电压Ui的关系：
　　　　　　　　　　Vi=（1500/Rm）×Ui　　　　　　　　　（2）

图3 电压探针电路图