UPS電源系統(tǒng)的干擾排除與防護（傳導(dǎo)干擾）

　　UPS不問斷電源是個特殊的設(shè)備，它既是電網(wǎng)的負(fù)載，又要給負(fù)載提供電源。所以它的EMC設(shè)計既要保證它不對電網(wǎng)造成電磁污染，又要保證它提供給負(fù)載的是個干凈的電源。UPS本身振蕩電路就是一個干擾源。典型的UPS系統(tǒng)框圖如圖l所示。它的基本結(jié)構(gòu)是一套將交流市電變?yōu)橹绷麟姷恼髌?、充電器和把直流電再變?yōu)榻涣麟姷?strong>逆變器，電池在交流正常供電對儲存能量且維持在一個正常的充電電壓上．一旦市電中斷，蓄電池立即對逆變器供電 保證UPS交流輸出。

　　通常UPS電源分為在線式和后備式兩種，在線式無論有無市電，都通過逆變器本身向負(fù)載供電，而通過逆變器的電源一般比較干凈。因此我們只測在線式UPS電源對電網(wǎng)的干擾。后備式UPS電源則不同．有市電時，UPS不通過逆變器，它疑對電網(wǎng)電源進行穩(wěn)壓、濾波等，對負(fù)載有一定干擾。電網(wǎng)干擾、濾渡效果、自身的振蕩源干擾抑制等都是要考慮的因素 在市電中斷時．電池才對逆變器充電，并由UPS的逆變器對負(fù)載供電。因此對后備式UPS電源，既測對負(fù)載的干擾，又測對電網(wǎng)的干擾。下面就我們在EMC的傳導(dǎo)干擾測試中遇到的幾個問題進行闡述。

　　我們知道，架空的輸電線上不可避免地會檢拾到各種高頻輻射干擾，這種干擾往往以共?；虿钅Ｐ问匠霈F(xiàn)，從而在電源線上產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，通過正確的接地，可以抑制這種干擾，但只是在一定程度上的改善，因而可以加濾波器予以抑制（見測試曲線）。

　　圖2、圖3給出了一UPS加濾波器前后的測試結(jié)果，這是一個具有代表性的測試結(jié)果。它為用Hp EMI自動測試系統(tǒng)測試的曲線，圖2為不加濾波器的測試結(jié)果；圖3為加濾波器的測試結(jié)果。從圖中看到一條傳導(dǎo)干擾的極限值曲線，從0.l5～0.5MHz極限值為79；從0.5~30MHz極限值為73。在極限值曲線以下的睡線為合格品，否則為不臺格品。下面的一條為受試設(shè)備UPS的電源線傳導(dǎo)干擾測試曲線。　　從圖2看出，在0．15～ 0.5MHz頻率段內(nèi)，測試曲線全部超差，為不合格。在8～10MHz處也有超差。從圖3可以看出，受試設(shè)備曲線干擾值明顯得到改善，超差點沒有了．從該電磁兼容性傳導(dǎo)干擾測試中可以看出，未加電源線濾波器的UPS其涮試結(jié)果不合格，經(jīng)過選擇合適的濾波器后，才通過了傳導(dǎo)干擾測試。

　　濾波器技術(shù)是抑制電氣、電子設(shè)備傳導(dǎo)干擾的主要手段之一，也是提高電子設(shè)備抗傳導(dǎo)干擾能力的重要措施。它要求電磁干擾濾波器在阻帶范圍內(nèi)應(yīng)具有足夠高的衰減量，把傳導(dǎo)干擾電平降低到規(guī)定的范圍，對傳輸?shù)挠杏眯盘柣螂娫垂ぷ麟娏鞯膿p耗應(yīng)降到最低程度，電磁干擾濾波器與普通濾波器有所不同，電源系統(tǒng)的阻抗值與干擾源的阻抗值變化范圍比較大，電源線上電磁干擾濾波器并非在阻抗匹配的狀態(tài)下工作，電磁干擾頻譜很寬，從低頻到高頻都存在電磁干擾能量，因此濾波器元件在這個頻率范圍內(nèi)高額特性顯得十分復(fù)雜，難以用元件的等效參數(shù)來表示濾波器的高頻特性。由此看出，在UPS不問斷電源裝置中，只使用一般的電源濾波器是遠遠不能滿足要求的，應(yīng)當(dāng)采用專門的EMI濾波器才能從根本上解決電磁干擾中的傳導(dǎo)干擾．

　　當(dāng)然，從生產(chǎn)的角度來考慮，如果在UPS中我們一定要選用一般的濾波器，那么我們就要合理選擇電容量的參數(shù)（UPS中常用的濾波方式為電容濾波）。因為在電路中，電容器起存能的作用，并聯(lián)電容器C在電源供給的電壓升高時．把部分能量儲存起來。當(dāng)電壓降低時，再把能量釋放出去，使負(fù)載電壓平滑，即電容器C具有平滑作用，當(dāng)C選擇得過小時，就可能完不成這種作用。同時C對高頻電流又起通路作用，從而起到濾波作用。所以C應(yīng)臺理的選擇。

　　從測試圖4和圖5中能很清楚地看出測試結(jié)果。不合格的為選用0．OμF的電容濾波，改進后選用0．1μF的電容濾波測試結(jié)果臺格。濾波器的安裝質(zhì)量同樣對衰減特性影響很大，只有把濾波器正確地安裝到UPS不間斷電源上，才能獲得預(yù)期的衰減特性．　　濾波器應(yīng)安裝在UPS的電源入口處，它的作用是用以阻止干擾能量通過電源電纜進入UPS，同時也阻止由UPS內(nèi)部所產(chǎn)生的干擾饋入電源線。同時也要考慮濾波器抑制元件自身要進行良好的電磁屏蔽和接地處理。濾波器妁輸入引線和輸出引線不能交叉，否則引線問的耦合會降低濾波器特性，在輸入引線和輸出引線之間應(yīng)有屏蔽層，否則輸入與輸出引線之間的耦合將導(dǎo)致濾波特性下降。最好把EM1濾波器的輸入端和輸出端隔離開來，從而使電磁耦合控制到最低限制。另外濾波器的安裝還要考慮方向。

　　通常EMI濾波器的電路是無源網(wǎng)絡(luò)，具有其互易性，但從實際測試中了解到，有些濾波器輸入輸出端命名是針對干擾源而言的．有些命名是針對電路而言的。因此，在抑制干擾能力上就稍有差別 從圖6可以清楚地看出，濾波器反接時．對低頻干擾抑制減弱，從而使UPS系統(tǒng)內(nèi)部干擾信號竄入電源線，而引起超差．經(jīng)轉(zhuǎn)向后，就合格了。

　　通過上述分析 我們可以看出，抑制UPS的電磁干擾是一項既復(fù)雜又簡單的工作，只要我們合理地選擇、認(rèn)真地思考、精心地安裝就一定能夠較好的解決好UPS的傳導(dǎo)干擾問題。