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报告 | 基于扰动测试的开关电源EMI问题仿真

2021/12/05
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开关电源

随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新。目前,开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。

开关电源是相对线性电源说的,其输入端直接将交流电整流变成直流电,再在高频震荡电路的作用下,用开关管控制电流的通断,形成高频脉冲电流。在电感(高频变压器)的帮助下,输出稳定的低压直流电。

由于变压器的磁芯大小与开关电源工作频率的平方成反比,频率越高铁心越小。这样就可以大大减小变压器,使电源减轻重量和体积。而且由于它直接控制直流,使这种电源的效率比线性电源高很多。这样就节省了能源,因此它受到人们的青睐。但它也有缺点,就是电路复杂,维修困难,对电路的污染严重。电源噪声大,不适合用于某些低噪声电路。

EMI,即电磁干扰。所有的电器设备都会有电磁干扰,只是严重程度各有不同。电磁干扰会影响各种电器设备的正常工作,会干扰通信数据的正常传递。

开关电源中,由于开关器件在周期性的开合,所以,电路中的电流和电压也是周期性的在变化。那么那些变化的电流和电压,就是噪音的真正源头。

下面这份材料,针对相关的问题,讲测试方法与仿真结合,讲清了EMI仿真的真正价值,非常值得参考。

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公众号“老猫电磁馆”主笔,仿真软件专家,高频电磁问题专家,从事电磁场仿真与天线设计工作近二十年,关注方向包括各类天线设计与优化,高频电磁兼容,强电磁脉冲防护,5G与物联网等。爱好美的事物,喜欢用文字和光影与读者交流,工匠精神,人文关怀,从心开始。