开关电源的抗干扰问题

在浪涌的作用下，仪表不应出现损坏或信息的变化，并能正常工作，计度器不应该产生大于X（kW·h）的变化，测试输出也不应产生大于X（kW·h）的脉冲信号量。X的计算公式同式（1）

（5）无线电干扰试验

当频率在（0.15～3）MHz范围内，传导干扰电压允许值见表2。

表2传导干扰电压允许值

当频率在（30～1000）MHz范围内测量距离为10m的辐射干扰允许值见表3。

表3辐射干扰允许值

（6）外磁场影响试验

在正常工作状态下，加以与多功能电能表参比电压相同频率、随时间正弦变化、强度为0.5mT(400A/m)的外磁场，且在最不利的方向和相位的情况下进行，试验中程序不应紊乱，内存数据不应丢失，误差改变量应符合各有关标准的要求。

（7）谐波影响

分别将含有10％的3次、5次谐波干扰源施加在多功能电能表电压线路，需测示值误差的改变量应不超过0.2％,程序不应紊乱，内存数据不应丢失。

虽然国家技术监督局对电源产品并未要求进行抗干扰方面的测试，但是由于各种干扰往往会通过电源传输给电子设备，从而对这些设备造成危害。开关电源的生产厂家应对抗干扰问题引起足够的重视。具有良好抗干扰设计的电源，能使用户在产品设计中无需考虑由电源引起的抗干扰问题，大大加快用户的产品开发周期和节约开发成本。

3干扰的方式与类型

电源干扰可以以“共模”或“差模”方式存在。“共模”干扰是指电源对大地，或中线对大地之间的电位差。有时也称为纵横干扰、不对称干扰或接地干扰，这是载流导体与大地之间的电位差。

“差模”干扰存在于电源相线与中线之间，对于三

相电路来说，还存在于相线与相线之间。有时也称为常模干扰、横模干扰或对称干扰。

两种干扰模式的区别是十分重要的，因为对共模干扰是不能用差模的方式来解决的，反之亦然。

干扰类型可以从持续期很短的尖峰干扰到完全失电之间进行变化。其中也包括电压变化（如电压的跌落、浪涌与中断）、频率变化、波形失真（电压的或电流的）、持续噪声或杂波，以及瞬变等。

表4电源干扰的类型

表4中的几种干扰，能够通过电源进行传输并造成设备的破坏或影响其工作的主要是电快速瞬变脉冲群和浪涌冲击波，而静电放电等干扰只要电源设备本身不产生停振、输出电压跌落等现象，就不会造成由电源引起的对用电设备的影响。

良好的电源设计应使电源在较恶劣的电磁环境中本身能正常工作，同时应对电源线中的各种脉冲干扰有较好的抑制作用。

4抑制干扰的方法

一般的干扰抑制方法有以下几种：

图1典型的电源线路滤波器

（1）在电源的输入端加入线路滤波器。如图1所示。其中L1和L2的线圈同方向绕在同一磁芯上，这两个电感对于差模电流和主电流所产生的磁通是互相抵销的，因此不会引起磁芯的饱和。而对于共模电流则可以反映为很大的电感，以便获得最大的滤波效果，所以又称为共模电感。

CX电容被用来衰减差模干扰，CY电容用于衰减共模干扰。R用于消除可能在滤波器中出现的静电积累。

电源滤波器主要用于抑制30MHz以下频率范围的噪声，而对于脉冲干扰，其谐波频率往往高达上百兆赫，实际使用下来其效果往往并不明显。例如某研究机构对20种电源滤波器的抑制浪涌波的能力进行了测试，超过20dB的仅有4种，甚至有的会在输出端产生振荡。

（2）采用带屏蔽层的变压器

由于共模干扰是一种相对大地的干扰，所以它主要通过变压器绕组间的耦合电容来传递。如果在初、次级之间插入屏蔽层，并使之良好接地，便能使干扰电压通过屏蔽层旁路掉，从而减小输出端的干扰电压。屏蔽层对变压器的能量传输并无不良影响，但影响了绕组间的耦合电容。图2画出了带屏蔽层的隔离变压器的共模干扰通路。从图2中可以看到要使共模衰减量大，只要变压器屏蔽层接地阻抗小，便能奏效。理论上带屏蔽层的变压器能使衰减量达到60dB左右。但实际使用后可以发现，对于尖峰干扰有抑制，其效果也不十分明显。

图2带屏蔽层的变压器

C1：初级绕组与屏蔽层之间的分布电容C2：次级绕组与屏蔽层之间的分布电容

ZE:屏蔽层接地阻抗Z2：负载对地阻抗

e1:初级干扰（共模型）电压e2：次级干扰（共模型）电压