[实用新型]一种用于脉冲电源的电磁抗干扰系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及脉冲电源领域，特别是涉及一种用于脉冲电源的电磁抗干扰系统。

背景技术

脉冲电源作为一种特殊的开关电源越来越广泛的应用于生产生活中。由于脉冲电源大多工作在高频开关状态，电源输出的峰值电压以及峰值电流都很高，且电压、电流变化率极高，会对电源的控制信号以及驱动信号产生极强的电磁干扰甚至造成IGBT的误通断，从而影响脉冲电源工作的稳定性，因此电磁干扰问题越来越成为人们关注的热点。所谓电磁干扰（EMI），是指电源在工作过程中出现的一些与有用信号无关的并且对电源系统产生干扰的电磁信号。电磁干扰一般分为两种，传导干扰和辐射干扰。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的干扰信号耦合到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其干扰信号耦合到另一个电网络上。对于抗电磁干扰问题的研究可从干扰信号的干扰源，传输通道以及接收端进行抗干扰设计。

目前，用于脉冲电源的电磁抗干扰系统的研究在国内已经开展。如清华大学在一种抗强电磁干扰的高电压同步控制系统研究中，采用光电隔离抗强电磁干扰的方法。选用高反向偏置的可控硅作为高电压脉冲变压器原边放电的开关。经实验验证，该系统具有很好的抗电磁干扰能力。中国科学院上海微系统与信息技术研究所公开的一种基于SQUID偏置电压反转的读出电路及低频噪声的抑制方法中，通过偏置反转电路，实现偏置反转，从而抑制低频噪声的产生；西安电子科技大学发明的一种超低噪声高精度步进调节直流偏置电源装置，其上位机将设定的偏置电压参数通过CAN总线通信模块传输到微控制器模块进行控制系列方案，能够以实现8路偏置电压同时工作，输出的偏置电压噪声低，通信稳定，抗干扰能力强。以上的研究均开展了在电源电路中添加偏置电路来抑制电磁干扰的研究，但未涉及在驱动电路部分添加偏置电路，构成偏置电位。本实用新型在以上研究的基础上进行创新，开发了一种“利用光纤传输控制信号，并在驱动部分添加偏置电路，构成偏置电位，抑制强电磁干扰，优化噪声抑制电路”的电路。

实用新型内容

本实用新型是针对现有技术中存在的不足，提供一种性能稳定、抗干扰性强的一种用于脉冲电源的电磁抗干扰系统。

一种用于脉冲电源的电磁抗干扰系统，包括电光转换电路、光纤传输线、光电转换电路、PCB传输线、驱动电路；其特征为：控制系统产生PWM电信号，并将该PWM电信号输入到电光转换电路的输入端；所述电光转换电路输出端与光纤传输线的一端连接；所述光纤传输线的另外一端与光电转换电路连接；所述光电转换电路输出端与PCB传输线一端连接；所述PCB传输线另外一端与驱动电路连接；所述驱动电路输出控制IGBT开关组的驱动信号。

优选为：所述电光转换电路通过电阻R和发光二极管LED将PWM电信号转换为光信号；所述光纤传输线连接发光二极管LED和光电转换电路中的光敏二极管PD,实现PWM信号的光纤传输。

优选为：所述光电转换电路中光敏二极管PD将光信号转换为电信号，通过信号处理电路将电信号处理为三极管Q1基极控制信号，从而控制三极管的导通与关断；所述三极管Q1的集电极与三极管Q2的基极通过电阻Rb2连接；三极管Q2的集电极电压信号为光电转换电路的输出电信号；所述PCB传输线经过强电磁干扰区，将光电转换电路的输出信号传递到驱动电路信号接收端。

优选为：所述驱动电路通过设置驱动电路偏置电位构成噪声抑制电路；驱动电路接收端接收光电转换电路的输出电信号，该电信号通过电阻Rg与开关管Q3的栅极连接；所述开关管Q3的源极通过稳压源与地连接；所述开关管Q3的漏极通过电阻Rd与电源连接；所述开关管Q3的漏极输出作为三极管Q4，Q5的基极输入信号，控制三极管Q4、Q5的导通、关断。

有益效果：具有稳定性好，可靠性高、抗干扰能力强、电路结构简单等优点。

附图说明

图1为本实用新型用于脉冲电源的电磁抗干扰系统的电路结构图。

图 2a、2b为PWM信号在驱动电路电位偏置与未偏置时传输波形图。

具体实施方式

参见附图1所示。所述一种用于脉冲电源的电磁抗干扰系统，包括电光转换电路、光纤传输线、光电转换电路、PCB传输线、驱动电路。具体工作原理为：所述电光转换电路通过电阻R和发光二极管LED将PWM电信号转换为光信号；所述光纤传输线连接发光二极管LED和光敏二极管PD,实现PWM信号的光纤传输。