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电源噪声

电源噪声是电磁干扰的一种形式,主要表现为高频信号,频率通常在10kHz至30MHz之间,最高可达150MHz。这种噪声的特点是上升速度迅速、持续时间短暂、电压振幅大且具有随机性,尤其对于微处理器和数字电路来说,容易产生严重的干扰。

分类

电源噪声按照传播方向可分为两类:1. 从电源进线引入的外部干扰;2. 由电子设备通过电源线向外传输的噪声。此外,根据噪声的形成特点,可以将其分为串模干扰和共模干扰:1. 串模干扰是指发生在两条电源线之间的噪声;2. 共模干扰则是指两条电源线相对于地面所产生的噪声。

形成原因

电压变化范围过大

电源噪声的一个常见来源是电压的变化范围过大。这种情况可能是由于电网供电不足,供电部门采用降压供电措施,或是因为地理位置偏远而导致电压损失较大所引起的。另一方面,如果电网用电较少,也可能导致电压升高,这对负载的正常运行和使用寿命都有不利影响。

波形失真

波形失真是电源噪声的另一种表现形式,指的是标准电源波形中存在的多种谐波成分。这些谐波的产生可能源自于整流器、不间断电源(UPS)、电子调速设备、荧光灯系统、计算机、微波炉、节能灯、调光器等电力电子设备和电器设备中使用的开关电源,以及二次电源本身的特性。

突波

突波,又称电涌,是在短时间内(几毫秒内)电源输出电压的有效值超过额定值110%的现象,持续时间可能达到一个或多个周期。电涌通常是由于雷击或其他大型电气设备的启停造成的。电涌可能会对计算机和其他电子设备造成损害,尤其是在现代计算机设计中,集成电路密度更高、元器件间距更小的情况下,电涌的影响更为显著。

尖波

尖波,即高压尖脉冲,是一种峰值高达6000V,持续时间从万分之一秒至二分之一周期(10ms)的电压现象。尖波通常是由雷击、电弧进入电力系统、静电放电或大型电气设备的开关操作引起的。在某些工业环境中,如钢铁厂、轧钢厂或使用大量晶闸管设备、电火花设备、电力机车的地方,尖峰干扰尤为突出。

参考资料

电源噪声滤波器设计与应用.百度学术搜索.2024-11-02

高频PCB设计过程中的电源噪声的分析及对策.百度学术搜索.2024-11-02

一种超低功耗能隙源设计及其电源噪声抑制分析.百度学术搜索.2024-11-02