输入端对系统EMS设计的关键措施是什么?

开关电源系统中的EMS:'



瞬态干扰(EMS)会对开关电源系统的电子产品或者设备产生威胁,出现产品功能及性能的问题,其对系统进行差模干扰&共模干扰的注入测试如下:
(共模干扰(共模电流):以相同的相位,往返于L和N线之间(或者信号线)与地线之间的电流)
(差模干扰(差模电流):往返于L和N线(或者信号线与回流线)之间并且幅度相位相反的电流)

1.共模电流和差模电流可同时存在于一对导线中:
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UDM为差模电压,IDM为差模电流,IDM大小相同,方向相反,简单理解就是线对线的回路干扰。


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差模干扰如何影响设备:差模干扰直接作用在产品设备两端,直接影响设备工作,甚至损坏产品设备。(表现为尖峰噪声电压,可使电路系统工作瘫痪),同时系统内部的骚扰源会产生电磁兼容EMI的问题。


2.差模干扰(EMS)的尖峰噪声电压影响:
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UPQ的电压差UCM为共模电压,ICM1&ICM2为共模电流,ICM1&ICM2大小不一定相同,但方向相同,共模干扰简单的说:就是线与线同时对地的回路干扰。


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ICM2近似等于ICM1,而Z1就可能不等于Z2

UP=ICM2*ZCM2;UQ=ICM1*ZCM1: 所以UP不等于UQ,从而转换为差模电压UPQ!也就是说,共模于扰不直接影响设备,而是通过转化为差模电压来影响设备。


3.共模干扰(EMS)的尖峰噪声电压对电子产品&设备不会直接产生威胁,而是通过转化为差模电压间接影响设备,由于系统要采用交流AC供电,同时要求有限的体积和效率,因此电子产品&设备就开关电源系统来看(除输入滤波器外),其不足点如下:

-脉冲群干扰的本质是高频共模干扰,开关电源线路对脉冲群干扰的抑制作用很低


-开关电源线路中的滤波电容都是针对抑制低频差模干扰而设置的,其中的电解电容对开关电源本身的纹波抑制作用较弱,对谐波成分达到60MHz以上的脉冲群干扰的抑制作用更是微乎其微


-在用示波器观察开关电源输入端和输出端的脉冲群波形时,干扰衰减作用低


为了能有效抑制开关电源所受到的脉冲群干扰和有效抑制杂讯,我们需要在物联网及智能产品&设备的开关电源系统的输入前端加入EMI低通滤波器。