長(zhǎng)沙科電電子科技有限公司
Changsha Kedian Electronic Technology Co., Ltd
科電UPS電源·始于2008
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UPS電源的電磁兼容問(wèn)題的解決
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長(zhǎng)沙UPS電源
發(fā)布時(shí)間:2013-1-17 瀏覽:
UPS不間斷電源電磁兼容的問(wèn)題必須在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)階段解決。針對(duì)UPS的產(chǎn)品特點(diǎn),UPS的電磁兼容主要包含以下幾個(gè)部分:電源的輸入、輸出傳導(dǎo)干擾;電源的輻射騷擾;UPS的抗干擾特性。下面逐項(xiàng)闡述達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)計(jì)方法。
UPS不間斷電源電磁兼容的問(wèn)題必須在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)階段解決。針對(duì)UPS的產(chǎn)品特點(diǎn),UPS的電磁兼容主要包含以下幾個(gè)部分:電源的輸入、輸出傳導(dǎo)干擾;電源的輻射騷擾;UPS的抗干擾特性。下面逐項(xiàng)闡述達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)計(jì)方法。
1、輸入、輸出傳導(dǎo)干擾的抑制
針對(duì)傳導(dǎo)騷擾,可以從三個(gè)方面來(lái)考慮:干擾源、傳導(dǎo)途徑和直接的騷擾抑制。
A、干擾源的消除和降低:在UPS中有整流的AC/DC變換,有SPWM逆變的DC/AC逆變器,有PFC的高頻變換電路,有DC/DC變換的回路,這些都是UPS內(nèi)重要的騷擾源,尤其是其中的變壓器、電感、高頻電流回路,因此,合理地設(shè)計(jì)相應(yīng)變壓器和電感的參數(shù)、加工工藝和在整機(jī)中的布局將可能大幅度降低它們的騷擾強(qiáng)度,合理地設(shè)高頻電流的PCB、布線也可以改善UPS的騷擾;對(duì)于功率變換器中的驅(qū)動(dòng)電路,可以在不影響效率和內(nèi)阻的情況下加大驅(qū)動(dòng)電阻,增加開(kāi)關(guān)電源的上升、下降沿時(shí)間,從而減少電壓、電流的高頻諧波含量。
B、傳導(dǎo)途徑的抑制:由于所有的傳導(dǎo)干擾只有通過(guò)適當(dāng)?shù)目臻g和導(dǎo)體途徑才可能作用到UPS的輸入、輸出電源端子,因此,盡量減少傳遞的途徑也是減低UPS 不間斷電源騷擾的有效方法。例如,將所有的干擾源安裝在離輸入、輸出端子較遠(yuǎn)的位置,輸入、輸出的電源線不從干擾源附近走線,在干擾源的進(jìn)出位置加強(qiáng)抑制處理,通過(guò)屏蔽手段將干擾源和其它部分進(jìn)行空間隔離,電源的輸入、輸出等分別在整機(jī)的相對(duì)較遠(yuǎn)位置等。
C、直接的騷擾抑制:對(duì)于采用上述方法后仍然無(wú)法符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況,直接在輸入、輸出回路采用相應(yīng)的EMI濾波器件,如電感、高頻電容、專用濾波器等將可以再次有效壓低UPS整機(jī)對(duì)外的傳導(dǎo)干擾,實(shí)踐表明,只要適當(dāng)加大濾波器的相關(guān)參數(shù)和衰減的DB值,一般都可以將UPS的傳導(dǎo)騷擾壓低到標(biāo)準(zhǔn)的限值以內(nèi)。當(dāng)然,濾波器的安裝必須越靠近輸入、輸出電源端子越好,因?yàn)榧词故嵌鄮桌迕组L(zhǎng)的接線也會(huì)增大干擾,插座式的濾波器將是為理想的選擇。另外,在濾波器中的電容或外加的EMI濾波電容好是無(wú)感的,以增強(qiáng)濾波效果。
2、整機(jī)輻射干擾的抑制
對(duì)于UPS的輻射干擾,主要有兩種方法:輻射源的強(qiáng)度抑制和輻射途徑的處理。
A、輻射源的抑制:在UPS中,輻射源的輻射強(qiáng)度抑制方法基本同傳導(dǎo)的處理相同,因?yàn)楦蓴_源本身即有傳導(dǎo)騷擾又有輻射騷擾;另外,對(duì)于輻射騷擾,對(duì)輻射源采取適當(dāng)?shù)钠帘未胧⿲⒖墒钟行У亟档洼椛涓蓴_的電平和能量。
B、輻射途徑的處理:整機(jī)外殼的等電位設(shè)計(jì):根據(jù)電磁場(chǎng)原理,一個(gè)接地良好理想密閉的金屬六面殼體的內(nèi)外電磁場(chǎng)不存在相互干擾,因此UPS的外殼一般應(yīng)作成金屬的,且各個(gè)面之間應(yīng)良好連接,保證為一個(gè)等電勢(shì)體,這樣即可十分有效減弱UPS對(duì)外的輻射干擾。一般對(duì)于電磁兼容要求嚴(yán)格的場(chǎng)合,UPS的殼體不宜采用塑料制作。
進(jìn)出UPS殼體連線的處理:由于UPS必須有輸入、輸出電源端子、電池?cái)U(kuò)展端子等連線進(jìn)出UPS的外殼,因此這些線的防騷擾處理將十分重要,直接影響到測(cè)試的結(jié)果能否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。一般在這些線上適當(dāng)?shù)丶有└哳l磁環(huán)和高頻電容就會(huì)有很好的效果。
3、UPS的抗干擾設(shè)計(jì)
UPS的抗干擾主要體現(xiàn)在控制電路的抗擾性,從電路的性質(zhì)可分為模擬電路的抗干擾和數(shù)字電路的抗干擾兩個(gè)方面。良好的抗擾性是保證 UPS正常運(yùn)行的條件,因此,在UPS的控制回路的設(shè)計(jì)初期就必須將控制電路的抗擾性考慮進(jìn)去,否則,遇到外界騷擾時(shí)整套的控制方案將可能全部推翻。
A、模擬電路的抗干擾:
對(duì)于開(kāi)環(huán)的模擬控制,一般針對(duì)可能出現(xiàn)干擾的部位適當(dāng)加入一定的RC電路將騷擾消除;對(duì)于閉環(huán)的模擬控制,除了采用RC外,還必須對(duì)閉環(huán)的放大倍數(shù)的頻率特性進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,確保干擾信號(hào)加入時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)路產(chǎn)生惡果。
對(duì)于功率部分的電路,減短所有的連線、加入假負(fù)載、減小功率驅(qū)動(dòng)的回路等都可以有效增強(qiáng)功率電路的抗干擾能力。
B、數(shù)字電路的抗干擾:
對(duì)于數(shù)字控制電路,其抗擾性對(duì)UPS的可靠性十分重要,因?yàn)槟壳皫缀跛械腢PS控制都有采用到數(shù)字控制的單片機(jī),抗擾性差的系統(tǒng)將可能導(dǎo)致UPS的停機(jī)或損壞。
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