開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生噪聲的原因分析

無(wú)論何種類型的開(kāi)關(guān)電源都是利用半導(dǎo)體器件的開(kāi)和關(guān)工作的，并以開(kāi)和關(guān)的時(shí)間比來(lái)控制輸出電壓的高低。由于它通常在20kHz以上的開(kāi)關(guān)頻率下工作，所以電源線路內(nèi)的dv/dt、di/dt很大，產(chǎn)生很大的浪涌電壓、浪涌電流和其它各種噪聲。它們通過(guò)電源線以共?；虿钅７绞较蛲鈧鲗?dǎo)，同時(shí)還向周圍空間輻射噪聲。

一次整流回路的噪聲

在一次整流回路中，整流二極管D1～D4只有在脈動(dòng)電壓超過(guò)C1的充電電壓的瞬間，電流才從電源輸入側(cè)流入。所以，一次整流回路產(chǎn)生高次畸變波，形成噪聲。

開(kāi)關(guān)回路的噪聲

一是電磁輻射。電源在工作時(shí)，開(kāi)關(guān)管Ｔ處于高頻率通斷狀態(tài)，在由脈沖變壓器初級(jí)線圈L、開(kāi)關(guān)管T和濾波器C構(gòu)成的高頻電流環(huán)路中，可能會(huì)產(chǎn)生較大的空間輻射噪聲。如果C的濾波不足，則高頻電流還會(huì)以差模方式傳導(dǎo)到交流電源中去。

二是感性負(fù)載引起的浪涌電壓。在開(kāi)關(guān)回路中開(kāi)關(guān)管T的負(fù)載是脈沖變壓器的初級(jí)線圈L，是感性負(fù)載，所以開(kāi)關(guān)管在通斷時(shí)，在脈沖變壓器的初級(jí)線圈的兩端會(huì)出現(xiàn)較高的浪涌電壓，很可能造成與此同一回路的電子器件（尤其是開(kāi)關(guān)管T）的損壞。

二次整流回路的噪聲

一是電磁輻射。電源在工作時(shí)，整流二極管D也處于高頻通斷狀態(tài)，由脈沖變壓器次級(jí)線圈L、整流二極管D和濾波電容C構(gòu)成了高頻開(kāi)關(guān)電流環(huán)路，可能向空間輻射噪聲。如果電容C濾波不足，則高頻電流將以差模形式混在輸出直流電壓上，影響負(fù)載電路的正常工作。

二是浪涌電流。硅二極管在正向?qū)〞r(shí)ＰＮ結(jié)內(nèi)的電荷被積累，二極管加反向電壓時(shí)積累的電荷將消失并產(chǎn)生反向電流。由于二次整流回路中D在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)頻率很高，即由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂沟臅r(shí)間很短，在短時(shí)間內(nèi)要讓存儲(chǔ)電荷消失就產(chǎn)生反電流的浪涌。由于直流輸出線路中的分布電容、分布電感的存在，使因浪涌引起的干擾成為高頻衰減振蕩。

控制回路的噪聲

控制回路中的脈沖控制信號(hào)是主要的噪聲源。

分布電容引起的噪聲

一是Ci的作用。散熱片K與開(kāi)關(guān)管T的集電極間雖然有絕緣墊片，但由于其接觸面較大，絕緣墊較薄，因此兩者之間的分布電容Ci在高頻時(shí)不能忽略。因此高頻電流會(huì)通過(guò)Ci流到散熱片上，再流到機(jī)殼地，終流到與機(jī)殼地相連的交流電源的保護(hù)地線PE中，以產(chǎn)生共模輻射。二是Cd的作用。脈沖變壓器的初、次級(jí)之間存在的分布電容Cd，可能會(huì)將原邊高頻電壓直接耦合到副邊上去，在副邊用作直流輸出的兩條電源線上產(chǎn)生同相位的共模噪聲。