開關(guān)電源差模電流輻射干擾的模擬
開關(guān)電源的電磁干擾問題主要立括傳導(dǎo)發(fā)射(conducted emission)干擾和輻射發(fā)時(shí)(radiated emission)干擾,電磁兼容中所謂的發(fā)射,是指"從源向外發(fā)出電磁能的現(xiàn)象",與一般通信領(lǐng)域中人為的向外發(fā)射電磁波不同,開關(guān)電源中的發(fā)射常常是無(wú)意的,如果不加以控制,就會(huì)對(duì)周圍的電子設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。隨著開關(guān)電源的小型化、高頻和高功率設(shè)計(jì),閉合印制線回路引起的輻射干擾(差模干擾)己成為開關(guān)電源的主要輻射干擾源之一,研究閉合印制線回路的輻射規(guī)律對(duì)減小開關(guān)模塊電源的輻射干擾有著重要的意義。
建立差模電流的輻射模型:
開關(guān)電源利用半導(dǎo)體器件的開和關(guān)工作,并以開和關(guān)的時(shí)間比來(lái)控制輸出電壓的高低,由于其通常工作在20KHz以上的開關(guān)頻率工作,開關(guān)電源內(nèi)的dv/dt、di/dt很大,產(chǎn)生嚴(yán)重的浪涌電壓、浪涌電流和其它各種噪聲。開關(guān)電源模塊的簡(jiǎn)圖和產(chǎn)生噪聲的回路,含有大量高次諧波的噪聲通過閉臺(tái)回路向空間輻射電磁能量,即差模電流的輻對(duì)干擾。通常的閉合環(huán)形回路的形狀都是不規(guī)則的,這里我們只討論一般的模型,如圖2所示。
這是一種帶有接地平面的正方形的閉合印制線環(huán)路,在回路的兩端分別接有電壓源和阻抗相等的源內(nèi)阻、負(fù)載,當(dāng)電壓信號(hào)的頻率較高時(shí),這種結(jié)構(gòu)與方環(huán)形天線是非常相似的,成為一·種嚴(yán)重的輻射源。