電源技術(shù)應(yīng)用 　康希榮

        摘 要：簡(jiǎn)要介紹了通信開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容性要求、國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、電磁兼容性的成因、研究解決方法及國(guó)內(nèi)通信開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容性現(xiàn)狀。

        關(guān)鍵詞：通信開(kāi)關(guān)電源；電磁兼容性；標(biāo)準(zhǔn)  

        1　引言

        通信開(kāi)關(guān)電源因具有體積小、重量輕、效率高、工作可靠、可遠(yuǎn)程監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用于程控交換、光數(shù)據(jù)傳輸、無(wú)線基站、有線電視系統(tǒng)及IP網(wǎng)絡(luò)中，是信息技術(shù)設(shè)備正常工作的動(dòng)力核心。

        隨著信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)設(shè)備遍布大江南北，從發(fā)達(dá)的中心城市至偏遠(yuǎn)山區(qū)，為人與人之間的溝通交流及信息傳輸提供了極大的便利。由于城鄉(xiāng)間的差異，通信設(shè)備的供電網(wǎng)既有穩(wěn)定的大電網(wǎng)供電方式，也有獨(dú)立的小水電供電方式。在小水電站供電方式下，因水量的變化、用戶(hù)用電量的變化較大及發(fā)電設(shè)備工作的不穩(wěn)定，造成電網(wǎng)波形失真嚴(yán)重及電壓波動(dòng)大，同時(shí)因配電系統(tǒng)的接線不規(guī)范，對(duì)通信用開(kāi)關(guān)電源形成了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

        鐵路通信及電力通信正在發(fā)展壯大。由于電力機(jī)車(chē)經(jīng)過(guò)之處，產(chǎn)生很強(qiáng)的感應(yīng)電壓，使地線電壓產(chǎn)生很大的波動(dòng)，從而引起電網(wǎng)電壓的很大波動(dòng)，強(qiáng)大的電場(chǎng)容易引起開(kāi)關(guān)電源設(shè)備工作的瞬時(shí)不穩(wěn)定。在高壓電網(wǎng)附近運(yùn)行的通信開(kāi)關(guān)電源，雖然電網(wǎng)電壓穩(wěn)定，但容易受電網(wǎng)負(fù)載變化等引起的強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾影響。

        用于基站的通信開(kāi)關(guān)電源，由于多安裝在較高的建筑物上或山頂，更易受到雷電的襲擊。

        因此，通信開(kāi)關(guān)電源要有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力，特別是對(duì)雷擊、浪涌、電網(wǎng)電壓波動(dòng)的適應(yīng)能力，而對(duì)靜電干擾、電場(chǎng)、磁場(chǎng)及電磁波等也要有足夠的抗干擾能力，保證自身能夠正常工作以及對(duì)通信設(shè)備供電的穩(wěn)定性。

        另一方面，因通信開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部的功率開(kāi)關(guān)管、整流或續(xù)流二極管及主功率變壓器，是在高壓、大電流及高頻開(kāi)關(guān)的方式下工作，其電壓電流波形多為方波。在高壓大電流的方波切換過(guò)程中，將產(chǎn)生嚴(yán)重的諧波電壓及電流。這些諧波電壓及電流一方面通過(guò)電源輸入線或開(kāi)關(guān)電源的輸出線傳出，對(duì)與通信電源在同一電網(wǎng)上供電的其它設(shè)備及電網(wǎng)產(chǎn)生干擾，同時(shí)對(duì)由通信電源供電的設(shè)備如程控交換設(shè)備、無(wú)線基站、光傳輸設(shè)備及有線電視設(shè)備等產(chǎn)生干擾，使設(shè)備不能正常工作；另一方面嚴(yán)重的諧波電壓電流在開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部產(chǎn)生電磁干擾，從而造成開(kāi)關(guān)電源內(nèi)部工作的不穩(wěn)定，使電源的性能降低。還有部分電磁場(chǎng)通過(guò)開(kāi)關(guān)電源機(jī)殼的縫隙，向周?chē)臻g輻射，與通過(guò)電源線、直流輸出線產(chǎn)生的輻射電磁場(chǎng)，一起通過(guò)空間傳播的方式，對(duì)其它高頻設(shè)備及對(duì)電磁場(chǎng)比較敏感的設(shè)備造成干擾，引起其它設(shè)備工作異常。

        因此，對(duì)通信開(kāi)關(guān)電源，要限制由負(fù)載線、電源線產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾及由輻射傳播的電磁場(chǎng)干擾，使處于同一電磁環(huán)境中的電信設(shè)備均能夠正常工作，互不干擾。

        2　國(guó)內(nèi)外電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)

        電磁兼容性是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力。

        要徹底消除設(shè)備的電磁干擾及對(duì)外部一切電磁干擾信號(hào)不敏感是不可能的。只能通過(guò)系統(tǒng)地制訂設(shè)備與設(shè)備之間的相互允許產(chǎn)生的電磁干擾大小及抵抗電磁干擾的能力的標(biāo)準(zhǔn)，才能使電氣設(shè)備及系統(tǒng)間達(dá)到電磁兼容性的要求。國(guó)內(nèi)外大量的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)，為系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備相互達(dá)到電磁兼容性制訂了約束條件。

        國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)（CISPR）是國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）下屬的一個(gè)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化組織，早在1934年就開(kāi)展EMC標(biāo)準(zhǔn)的研究，下設(shè)六個(gè)分會(huì)。其中第六分會(huì)（SCC）主要負(fù)責(zé)制訂關(guān)于干擾測(cè)量接收機(jī)及測(cè)量方法的標(biāo)準(zhǔn)。CISPR16《無(wú)線電干擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范》對(duì)電磁兼容性測(cè)量接收機(jī)、輔助設(shè)備的性能以及校準(zhǔn)方法給出了詳細(xì)的要求。CISPR17《無(wú)線電干擾濾波器及抑制元件的抑制特性測(cè)量》制訂了濾波器的測(cè)量方法。CISPR22《信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電干擾限值和測(cè)量方法》規(guī)定了信息技術(shù)設(shè)備在0.15～1000MHz頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生的電磁干擾限值。CISPR24《信息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測(cè)量方法》規(guī)定了信息技術(shù)設(shè)備對(duì)外部干擾信號(hào)的時(shí)域及頻域的抗干擾性能要求。其中CISPR16、