用低频信号去调制高频载波的幅度,使高频载波的整体包络线与低频信号的变化规律相同,这就是调幅,相应的已调波就是调幅波。如果低频信号是单一频率的正弦波,高频载波也是单一频率的正弦波,两者通过调制作用得到调幅波,根据幅度调制原理,低频信号的幅度与高频载波信号的幅度比小于1:3的情况下,载波的包络线基本与低频信号类似。如果低频信号是多个频率,则调幅波的频谱即为载波和上下两个边频带。开关式稳压电源的低频脉冲幅度较小而高频开关脉冲的幅度较大,在开关式稳压电源内部这种调幅作用必然会发生,因此该电源所产生的电磁辐射就是调幅干扰波,由于两者都包含丰富的基波和谐波。交叉调制的结果使得干扰遍布在超音频以上很宽的频率范围内,所以会在中、短波范围内昕到强烈的干扰声音,而且这种干扰几乎遍布整个波段。
为了进一步验证前述问题的存在,用一台直流稳压电源代替交流电源,直接向开关电源供电,测试的结果正如事先预料的一样,即由于不存在100Hz的充电脉冲,不论把收音机放在哪都昕不到由收音机发出的噪声。
根据以上的试验可以得到如下的结论:开关电源对于元线电广播的干扰主要来自于100Hz低频充电脉冲及其谐波调制高频方波形成复杂的调幅波。由于高频开关方波的强度大,不易抑制,故不应一昧地加强高频滤波电容器的容量。
由此联想到荧光灯电子镇流器污染电磁环境的问题,对于荧光灯电子镇流器也做了相应的试验,虽然荧光灯可以被点亮,但是随之而来的问题是在该荧光灯下几乎无法用收音机收昕广播,电台信号被淹没在噪声之中,又由于该电子镇流器的负载是暴露在空间且尺寸较大的荧光灯,因此由它所辐射的干扰电磁波强度很大,噪声很严重。
4.抗干扰措施
综上所述,开关式稳压电源的电磁辐射干扰主要来自低频100Hz充电脉冲及其谐波对超音频振荡方波及其谐波的幅度调制,减弱的办法主要有以下几种:
(1)采用适当容量的滤波电解电容器。主要应该从抗干扰及性能价格比两个方面来考虑。
(2)在可能的情况下,采用适当的方法,减少超音频振荡方波波形的过冲和振荡。这样做的目的主要是减小超音频振荡的高次谐波能量,从而可以降低无线电干扰的程度。
(3)采用比较完善的历滤波网络,削弱开关式稳压电源向交流市电回输的干扰。该滤波网络的形式有很多,可以根据具体的电源和负载来综合考虑选择电路形式。
(4)合理地设计印制电路板,采用大面积接地措施,同时加强屏蔽。这样可以有效地减少分布电容引起的电磁辐射强度,同样也能较好地提高该电源的可靠程度。