- 開關電源的電磁兼容性設計、測試和典型案例
- 錢振宇 史建華編著
- 1993字
- 2019-01-09 15:56:47
前言
電源的供應是任何電子和電氣裝置都不能回避的大問題。早年的線性穩壓電源由于穩定而可靠的工作,獲得了技術界廣泛的應用。但是隨著集成電路的出現,特別是大規模和超大規模集成電路的出現,使得電子裝置的測量、控制和執行部分被大大地縮小了,于是電源部分的尺寸和重量問題就凸顯出來。開關電源的問世,使得電子裝置中的電源部分開始朝高效率(電源自身的損耗被大大降低了)、高功率密度(電源自身的體積和重量都大大減小了)和更高可靠性方向發展。但干擾問題卻隨之而來。由于開關電源工作在比較高頻率下(幾十至幾百千赫),開關電源本身又是一個很強的功率源,所以開關電源對電網的污染,開關電源向周圍空間的輻射騷擾的發射,開關電源對同一電網中其他用電設備的高頻傳導干擾等電磁兼容方面的問題都成了人們關注的熱點,也成了阻礙開關電源進一步推廣發展的絆腳石。
自從進入20世紀90年代中期以來,世界各國從保護環境和保護人民身體健康出發,先后開展了強制性的產品認證,于是電子和電氣產品的電磁兼容性問題被提高到前所未有的程度,受到了制造商和消費者的重視,產品的電磁兼容性也成了產品進入世界市場大門的通行證,而開關電源的電磁兼容問題更是首當其沖。
當前,圖書市場上介紹開關電源設計的書籍很多,它們分別從開關電源的基本線路、開關電源的集成電路控制芯片、開關電源的最新發展動態(如開關電源的有源濾波技術、有源功率因數控制技術和軟開關技術等等)的不同側面,對各種開關電源的設計給出了詳細的敘述,這對于開關電源技術在我國的普及和發展起到了推波助瀾的作用。但其中,介紹開關電源電磁兼容性問題的書籍卻比較少見。但是開關電源的電磁兼容問題卻又不容回避,事實上,也只有提高了開關電源的電磁兼容能力(包括要盡可能減小電磁騷擾的發射,同時還要最大限度地提高其抗干擾的能力),才能使開關電源能在更多場合下獲得應用。
為此,在2005年年底,作者應電子工業出版社的編輯張榕女士之約,出版了介紹開關電源強制性產品認證和電磁兼容性問題的《開關電源的電磁兼容性設計與測試》一書,受到國內電源行業人士的歡迎,其間還再版過一次,但目前已經脫售多時。
此外,近年來,作者受國內一些專業學會、行業協會和培訓機構的邀清,每年都有較多機會參加在國內各地的電磁兼容培訓活動,其中不乏專場的開關電源電磁兼容的培訓課程,逐年積累了一些新的話題。再有,進入21世紀以來,國內有相當多的電磁兼容標準已經修訂(或面臨修訂),不少內容與原先的國家標準有了一定的變化,也值得介紹給讀者。
近日接到電子工業出版社的張榕女士來電,說起電子工業出版社近期打算出版一套開關電源的叢書,由于我上一本介紹開關電源的電磁兼容性設計與測試書籍迄今已逾5年,故邀作者重新編寫其中的電磁兼容篇。考慮到作者在電磁兼容培訓活動中的話題積累,以及國內電磁兼容標準的演變,決定接受張榕女土的邀請,著手編寫本書。
本書以開關電源的電磁兼容性為主線,介紹開關電源電磁兼容性的測試要求,然后比較系統地介紹了與開關電源相關的測試項目和測試方法。作為本書的重點,書中著重介紹開關電源的電磁兼容性設計和對策,包括“開關電源的電磁騷擾問題分析、騷擾的性質和騷擾抑制技術概述”,“開關電源的輻射騷擾及其抑制方法”,“開關電源傳導騷擾和電源線輸入濾波器”,“開關電源的瞬變干擾抑制問題”,“開關電源的印制電路板設計”,“開關電源中的高頻變壓器”,“適用于開關電源電磁干擾抑制的片式元件”,“開關電源電磁兼容設計、試驗和對策案例分析”和“電磁兼容故障診斷和常用處理方法”等幾章。其篇幅占到全書的五分之三以上,有相當一部分內容是首次出現在書本上,所以本書既可看成是我前一本書的重新再版,也可看成是一本新書,希望大家喜歡。
本書力求以實用為目的,在講述中既有根據開關電源線路特點可以采取的騷擾抑制措施;也有根據單個對策器件的性能特點,介紹其在開關電源中的使用中應當注意的地方;另外在本書的最后兩章介紹了開關電源電磁兼容設計、試驗和對策的案例分析,以及電磁兼容故障診斷和常用處理方法,較好地將全書的內容梳理了一遍,使讀者對開關電源的電磁兼容設計、試驗和對策有了一個比較“立體”的了解。此外,本書盡量用說理的方式逐個進行敘述,避免了冗長的計算。
豐富的內容、通俗易懂和深入淺出的說明,是本書的一大特點,這一特點對于從事開關電源設計,以及從事電子產品設計和應用方面的工程技術人員都有很好的參考價值。
本書由錢振宇和史建華共同編著。參與本書編寫的還有壽建霞、陶雪珍、錢慧潔、錢偉豐、翟晰淳和謝焱。
在本書編寫過程中,作者查閱了大量參考文獻(其中有相當一部分文獻是從網上搜索的,由于文獻幾經轉載,原文作者已經很難查到),作者謹向所有被參考和引用過的文獻作者們表示最誠摯的謝意。
此外,作者還要深深地感謝電子工業出版社的張榕女土,沒有她的誠摯邀請,也不會有這本書的順利出版。
錢振宇 史建華