一种电源的电磁兼容防护设计

       电磁兼容性的防护设计应该采用统筹法， 系统地对弧焊设备的电磁兼容性进行预测， 设计时， 必须将产品的功能和电磁兼容性进行综合的考虑， 才能确保产品性能的稳定、可靠。
   ＴＩＧ 弧焊逆变电源的逆变主电路原理 一次逆变部分的开关频率为 ３０ ｋＨｚ。功率器件高频开通关断的操作导致电流和电压的快速变化是产生 ＥＭＩ 的主要原因 。如图 ２ 所示， 逆变主电路中的寄生电容电感主要包括功率器件的极间电容电感、功率器件并联反向二极管的寄生电容、走线电感、杂散电感等 。    
      由于电路中的电感及寄生电感中快速的电流变化而产生磁场， 因此会产生较高的电压尖峰： Ｕ＝
Ｌｄｉ／ｄｔ； 由于电路中的电容及寄生电容中快速的电压变化而产生电场， 因此会产生较高的电流尖峰：Ｉ＝Ｃｄｕ／ｄｔ。减小电压率 ｄｕ／ｄｔ 和电流变化率 ｄｉ／ｄｔ，可以通过改变栅极的电阻值和增加缓冲吸引电路来实现， 如适当地增加栅极的电阻值就可以降低开通时功率器件的电压变化率。
   电磁兼容设计的一般准则基本上都适用于弧焊逆变电源的设计以及电磁兼容的防护要求， 可见参考文献 。由于弧焊逆变电源的特殊性， 应使焊机具有良好的静态和动态特性， 并且在整个调节范围内， 能保证引弧容易和电弧燃烧稳定。一般来说， 钨极氩弧焊机的引弧方式主要有： 短路、高频、高压脉冲等几种， 常用的主要是短路和高频引弧。但短路引弧是利用钨极和工件接触滑擦来实现， 引弧时， 对钨极的损耗比较大， 其端部的形状容易被破坏， 而且对操作者的技术熟练要求也比较高。考虑到引弧的成功率， 通常都采用高频引弧方式， 而高频引弧产生的电磁强度可高达 ７０～１００ Ｖ／ｍ， 高频引弧板上用到的放电器的频率可高达２００～３００ ｋＨｚ， 可以说是一种强干扰源， 不仅对电子设备有强烈的电磁辐射干扰， 对人体健康也有较大的影响。为了防止高频串入主电路， 采用由电阻、电容组成高频旁路吸收电路的方法。
   另外， 需要注意的是， 由于运算放大器在弧焊电源控制电路中的应用， 它能影响无用信号的产生和耦合， 对放大器的使用必须严格按照电磁兼容性设计要求。放大器的布局应设计成最短的距离上传送低电平信号， 否则易引入骚扰； 对所有放大器的输入端进行去耦， 只让有用的信号进入放大器。
   磁珠是在弧焊电源电路中广泛使用的抗高频ＥＭＩ 的屏蔽器件， 也叫屏蔽珠。它是以铁氧体磁芯为材料制成的磁环， 其阻抗随频率而改变， 低频段较小， 但在高频段很大 。由于弧焊电源工作环境恶劣， 再加上自身的高频干扰， 在设计电路控制板时， 应尽量地使输入的信号线以及电源线都穿过磁珠， 这样磁芯阻抗就可以通过磁耦合的形式进入到了电路， 使高频干扰得到抑制， 最大限度地防止控制线路的误动作。