【题目编号】MC1-1275
【题目】劣质开关电源会为无线电接收机增添电磁噪声。源头主要是:
【答案】A
[A]开关电源中的开关电路的谐波辐射
[B]工频电源变压器的漏磁感应
[C]开关电源中的整流电路的滤波电容容量不足
[D]元器件的安装过于粗糙,打火、拉弧带来电磁干扰
考点速览
这道题问劣质开关电源给无线电接收机添的电磁噪声主要来自哪里。答案指向开关电路产生的谐波辐射。其余三项分别是工频变压器漏磁、整流滤波电容容量不足和装配粗糙导致打火,它们要么指错了部件,要么只抓住次要现象或偶发故障。
谐波是怎么产生的,又怎么跑进接收机
开关管以几十到几百千赫兹的频率反复通断,流过它的是方波电流,两端电压也是方波。周期性方波的频谱是一条梳状谱:基频加上它的各次谐波,谐波可以一直延伸到几十兆赫兹。跳变沿越陡,高次谐波的能量越足,包络衰减越慢。短波接收机恰好工作在这个谐波密布的频段上,于是整个频段被一串间隔均匀的啸叫或嗡声填满,严重时底噪能抬高好几个信号报告等级。
这些谐波有两条路走进接收机。一条是传导:谐波电流沿电源线和地线流动,经公共阻抗耦合进来,或者顺着电源线向外辐射。另一条是辐射:电流变化率高的回路本身就是小环天线,开关管与散热片之间的寄生电容、变压器漏磁、输出整流回路、机箱缝隙都能把谐波送出去。所谓劣质,往往就是省掉了输入端的共模扼流圈和跨接电容、变压器没有屏蔽层、开关管缺少缓冲吸收网络、电路板回路面积大、输出端没有共模抑制,于是谐波该滤的没滤、该挡的没挡。
逐项辨析
选项 A 正确。开关动作是这类电源唯一的高频周期性来源,它的谐波既是干扰的起点,也是传导和辐射的载体。
选项 B 错。工频变压器属于线性电源,开关电源里的变压器工作在几十千赫兹以上,结构里没有工频变压器这个部件。退一步说,五十赫兹漏磁带来的是低频哼声,落在音频范围,与短波段那种密集的周期性噪声对不上。
选项 C 错。滤波电容容量不足的直接后果是输出纹波变大、电压调整率变差,纹波以两倍工频为主,属于低频问题。它可能让高频分量外泄得更多,那是加剧而不是源头,源头仍然是开关动作。
选项 D 错。装配粗糙、接触不良引起打火拉弧确实会辐射宽带干扰,但那是偶发的、随机的,听感上是不规则的爆裂声。开关电源添给接收机的是与开关频率严格同步的连续周期噪声,两者特征不同,不能互相解释;正规设计的产品也不会靠打火工作。
规范怎么说
开关电源属于辐射无线电波的非无线电设备。按照《中华人民共和国无线电管理条例》,这类设备对依法设置、使用的无线电台站产生有害干扰时,其所有者或使用者应当采取措施予以消除。这条规定约束的不只是发射机,也约束电源适配器、充电器这些看起来与无线电无关的电器。反过来说,接收机对开关电源噪声的抱怨,是有明确处理渠道的。
实用对策与形态判别
挑有电磁兼容认证的产品;给电源线套上夹扣式铁氧体磁环压制共模电流;把电源与天线、接收机拉开距离,必要时单独供电;条件允许时改回线性电源或蓄电池,短波接收的底噪往往立刻改善。判断干扰来源时先看形态:跟开关频率同步的密集啸叫指向开关电源或数字设备;二倍工频的哼声指向变压器漏磁或整流滤波不良;不规则的爆裂声指向打火放电或电力线;连续沙沙声才是自然噪声。
应试要点
一句话记住:开关电源的噪声源头是开关动作,表现形式是基频与各次谐波,传播途径是电源线传导与机箱辐射。凡是把源头说成工频变压器、滤波电容容量或者装配工艺的,都抓错了主因。