当面对来自开关电源的过量传导发射时,首先要研究和确定其充足性的是电力线滤波器。线路供电的开关电源通常具有滤波器的共模和差模部分,如图1中的通用原理图所示。
图1 - 电源线滤波器的常见形式。
红色框表示共模滤波器组件,Cx电容器表示差分模式。
当使用线路阻抗稳定网络(LISN)时,我们实际上测量的是共模和差模传导电压之和。一个例子如图2所示。我们正在测量Velleman 12V / 2A开关电源(型号PSIN02512N)。整体排放量并不算太差,所以我放大了从“0”到2 MHz的测量值,因此我可以更好地观察噪声。
图2 - 使用LISN测量传导发射的临时测试设置。
结果如图3所示。注意线和中性线之间测量值的差异。精心设计的电源通常具有相当相同的测量值,因此滤波器电路中显然存在一些不平衡。
图3 - 使用LISN测量传导发射。
为了分别打破差模和共模发射,我们将使用电流探头。请注意,这与LISN测量无法直接比较,LISN测量是一个电压,但它仍然会提供一些有用的信息。
我们都可能熟悉测量共模电流的程序。我们只需将电流探头夹在线路和零线两端并进行测量。请记住,共模电流以相同的方向流出两根导线,通常终辐射并导回电源线。这显示在图6的黄色迹线中。
图4 - 测量线路和零线中的共模电流。
我通常在导线周围填充一些绝缘层,以防止它们接触电流探头的金属外壳。
另一方面,为了测量差模电流并消除共模电流,我们需要配置导线,使它们以相反的方向通过电流探头。请注意,当我们这样做时,电压读数将是实际差模电流的两倍(高6 dB)。这显示在图6中的紫色迹线中。
图5 - 用于测量差模电流的导线配置。
图6 - 共模(黄色迹线)和差模(紫色迹线)的测量。请注意差分模式如何包含主要噪声。
注意:在图6中,我们看到差模电流远大于共模电流。这表明线路滤波器的共模部分是足够的,而差模滤波可以使用一些额外的工作。例如,线路侧的小型串联电感器将为X电容器(Cx)提供更大的阻抗。
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