为什么开关电源有谐波 开关电源为何会产生谐波？

开关电源的基本结构

开关电源是一种高效率、小体积、轻重量、高度集成的稳压电源。其基本结构包括输入端滤波电路、整流电路、功率因数校正电路、逆变变压器、输出端滤波电路和控制及保护电路。

开关电源引起的谐波产生原因

开关电源在工作过程中会产生不同程度的谐波，主要有以下几个方面的原因：

（1）电容电流的不连续性方面。容性载荷吸收无恒定功率，电容束缚电荷时经常使得其电流出现不连续性，即容性开关现象，由此造成谐波的存在。

（2）电压波形失真方面。开关电源输出电压的前端是由过零型斩波电路控制开关管的导通和截止，其滤波的方式一般采用电容与电感的组合，复杂电容与电感某弦串联的LC滤波器，只需简单电容与单纯电感双串联的LCLC滤波器。前者的谐振问题使得输出电压波形失真，显示为变形或者波形发展出夹角，使得输出电流发生谐波变形。

（3）开关器件开关瞬间。当系统的开关器件切换到主要的末端会产生电感电压的回弹、容性载荷交换等现象。回弹传来的过剩高电峰一般被限制在电码级，但由于受到不稳定要素的影响，以上亿电子伏的高spike也会导致谐波问题。

开关电源谐波的影响

开关电源的谐波主要影响在两个方面：

（1）成为电路的信号，产生电磁干扰，影响信号的传输品质。

（2）形成电流的谐波，用于电力消耗器伤害以及容易激起电网络的谐振，使得电磁干扰悄然接近，同时还会对现存电能管理网络造成因此损伤。

降低开关电源谐波的方法

在开关电源电路设计上，根据实际需求，采用滤波、脉宽模式、专用电路等方法，可以很好的解决开关电源谐波的问题：

（1）合理选用滤波元件，如改变电感、电容的品值、阻值等参数，使滤波器的频率特性良好，达到干净、平整的输出波形。

（2）增加过零控制电路，模块化设计可以提高稳定性、移除电路点的引导、降维删带，来达到减弱谐波的目的。

（3）在源电路中加输电线性阻抗进行功率因数校正，减少电患比，使谐波更小。