射频开关器件会产生谐波吗（射频开关工作原理）

本文目录一览：

• 1、为什么开关电源中电流会有谐波
• 2、微波开关的工作原理？以及技术指标
• 3、谐波是怎么产生的
• 4、纹波为什么对开关电源影响很大？
• 5、震动比较大的设备或开关是不是都会有谐波产生
• 6、哪些设备会产生谐波?

为什么开关电源中电流会有谐波

凡是电流流经非线性负载的时候，都会产生谐波的。弯李开关电源，核闹老就是一个高频开关，工作时处于高速通断状态，自然就有高频谐波产生了。改升

微波开关的工作原理？以及技术指标

微波自动开关是根据微波的多普勒效应来进行控制的，它能够监测物体移动，并把移动转换为电信号从而控制灯泡的亮灭或电器的启闭。

工作原理如下：

天线 、T1、C5等组成微波振荡电路，由天线向空间辐射，在其周围产生一个半径约10m的微波场如有人或物体在微波场内移动，将引起微波的频移，在电路中体现为天线端电压的变化，C4将这一变化耦合到运放AD进行放大，运放AD的输出经C2在R6上形成电压，该电压的高低与物体的距离和移动的速度有关通常在0-3V之间；运放 AA 接成比较器，参考电压在12V时为0.4V，当R6上的电压高于0.4V时，AA输出高电平经过比较器AC比较输出低电平，D4导通、C3瞬间充电使比较器AB 6脚电压低于5脚，比较器输出高电平，如果此后微波场内不再有物体移动，C3上的电压经R9缓慢放电形成延时，当6脚电位高于5脚延时结束，AB输出低电平等待下次触发。T2、R15、C6的加入可以在电路延时结束后的一段时间内（约5秒）使AC 9脚保持低电平，从而使电路可靠反转关断。如果用做照明控制可与“电路A”组合，“电路A”将市电转为6V的直流电源供探头使用，双向可控硅做为开关元件控制灯泡的亮灭，达到人到灯亮，人离灯灭的节能效果。如果将微波探头与“电路B”组合就构成简单的微波防盗报警器，念空胡只要有人在监测范围内移动将触发报警，高响度喇叭发出强力警报，吓跑歹徒。

微波射频之开关参数说明：

PIN二极管开关

微波开关利用PIN管在直流正、反偏压下呈现近似导通和关断的阻抗特性，实现了控制微波信号通道转换的作用。

PIN二级管的直流伏安特性和PN结二极管是一样的，但是在微波频段却有本质的区别。由于PIN二级管I层的总电荷主要由偏置电流产生，而不是由微波电流瞬时值产生的，所以其对微波信号只呈现一个线形电阻。此阻值由直流偏置决定，正偏时阻值小，接近于短路，反偏时阻值大，接近于断路。因此PIN二极管对于微波信号不产生非线形整流作用，这是和一般二极管的本质区别，所以适合用于微波控制器件。

主要参数说明

插入损耗和隔离度

PIN管实际存在一定数值的电抗和损耗电阻，因此开关在导通时衰减不为零，成为正向插入损耗，开关在断开时其衰减也非无穷大，成为隔离度。二者时衡量开关的主要指标，一般希望插入损耗小，而隔离度大。

开关时间

由于电荷的存储效应，PIN管从截止转变为导通状态，以及从导通状态转变为截止状态都需要一个过程，这个过程所需要的时间成为开关时间。

“开通延时”为控制脉冲90％到受控微波脉冲包络10％所需的时间；

“开关开通时间”为受控微波脉冲包络从10％到90％所需要的时间，也成为“上升沿”；

“关断延时”为控制脉冲10％到受控微波脉仔拦冲包络90%所需要的时间；

“开关关断时间”为受控微波脉冲包络从90％到10％所需要的时间，也成为“下降沿”。

一般“开通延时”和“关断延时”取决于驱动器电路，而“上升沿”和“下降沿”取决于PIN管和偏置电路的选择。

承受功率

在给定的工作条件下，微波开关所能承受的最大输入功率。与PIN管功率容量、电路类型（串联或者并联）、工作状态（CW和脉冲）给散亏滚热条件有关。一般损坏机理有两种：电压击穿,常见于脉冲功率；热烧毁，常见于CW。

电压驻波系数

电压驻波系数仅仅反映端口输入输出匹配情况。端口电压驻波系数最小，开关的损耗不一定最小；但是差损最小的开关其电压驻波系数肯定小。

谐波

PIN二极管具有非线性，因此会产生谐波，当应用于较宽的场合时，谐波可能落入带内而无法滤除，所以要给予重视。

结构说明

反射与吸收式开关：

反射式开关是通过PIN二极管导通时把输入的微波信号反射回去而起到隔离作用的，因此在“开”状态下驻波关系较好，而在“关”状态下驻波很差；吸收式开关则采用了负载吸收PIN二极管导通时的反射信号，从而改善了端口驻波，因此其“开”与“断”状态下的驻波都比较好。通常，反射式开关的承受功率要比吸收式开关的大一些，但是价格相对要便宜一些。而吸收式开关可以降低在关断状态下对系统的级间牵引。

谐波是怎么产生的

谐波来自于三个方面：发电设备产生的谐波；输配电系统产生的谐波；供电系统的电气设备（如变频器、电炉等）等产生的谐波。其中以供电系统的电气设备产生的谐波居多，具羡基体如下：

1、家用电器：电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等，因具有调压整流装置，会产生较深的奇次谐波。在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中，因不平衡电流的变化也能使波形改变。这些家用电器虽然功率较小，但数量巨大，也是谐波的主要来源之一。

2、晶闸管整流设备：由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。

3、变频装置：变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的使用的兄差谨增多，对电网造成的谐波也越来越多。

4、电弧炉、电石炉：由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不平衡，产生谐波电流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网。其中主要是2～7次的谐波，平均可达基波的8%～20%，最大可达45%。

5、气体放电类电光源：荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于庆前气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性，可知其非线性十分严重，有的还含有负的伏安特性，它们会给电网造成奇次谐波电流。

纹波为什么对开关电源影响很大？

纹波影响几乎瞎银所有的电子元件，影响最大的为射频器件，雹神首会有混频。

纹波是开关源数电源的重要参数，开关电源的原理是通过功率器件控制开关时间达到电压转化。而这个开关时间是一定会产生一个频率与之相关的纹波

一般对纹波敏感元器件的供电系统会再开关电源后加入一个高纹波抑制比的线性稳压器件，来抑制纹波的影响

震动比较大的设备或开关是不是都会有谐波产生

不一定。谐波是否存在跟负载游慎类别有关神敏敬，跟是否震动无关！

最主要的谐波源一般都是整流变频逆变设备、电弧炉等电炉设备、电气化铁路等典型的单相用电负荷等！

家用电器一般都有谐波：比如电脑、变频空调、照明等，是因为这些拿昌设备都有整流-逆变电路在里面。家用电器一般以3、5、7次谐波为主。

一般来说，谐波电流越大，危害越大。对配电网内部设备来说，对旋转电机、变压器、通信、继电保护、电容器的都有危害，但是没法量化。对外来说即对供电系统来说，主要是以国标--公用电网谐波的限值来确定是否达标的。

哪些设备会产生谐波?

产生谐波源的设备都有哪些

1）具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备：如气体放电灯、交流焊弧机、炼钢电弧炉等。

2）包括如下电力电子器件（非线性器件）：变频驱动系统装置、直流驱动用整流装置、电解用整流装置、整流逆变电源、UPS、电力电子调压系统设备、开关电源设备、电脑和数字设备、中频感应炉整流系统。

3）具备铁磁饱和特性的铁芯设备，如变压器和电机等。

企业假如使用谐波源过多，对企业的电网健康有着非常大的影响。使用E6000电能质量分析仪对企业谐波源进行排查，针对性对谐波源进行治理有着非常大的意义。而对于电能质量敏感的企业，而需要使用在线式电能质量检测装置，如E8000此类产品。将电网电能质量与工厂生产品质相关联，以此细分工厂生产的责任。

哪些设备和电路容易产生谐波

与一般无线电电磁干扰一样，高次谐波通过传导、电磁辐射和感应耦合三种方式对用电设备产生谐波污染。传导是指高次谐波按著各自的阻抗分流到并联的负载，对并联的电气设备产生干扰。感应耦合是指在传导的过程中，与输出平行敷设的导线又会产生电磁耦合形成感应干扰。电磁辐射是指输出端的高次谐波还会产生辐射作用，对邻近的无线电及电子设备产生干扰。

谐波产生的主要原因是什么？

谐波产生的根本原因是由搐非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。

什么样的负载设备会产生谐波?如何进行治理?

整流类负载、变频类负载、中频炉、商用电、电弧炉、电阻炉等等很多感性负载都会不同程度的产生谐波。

近几年国内针对谐波负载在国外引进有源滤波器LBAPF来进行治理谐波

谐波源主要有哪些设备

电力电子设备主要包括整流器、变频器、开关电源、静态换流器、晶闸管系统及其他SCR控制系统等。由于工业与民用电力设备常用到这类电力电子设备和电路如整流和变频电路，其负载性质一般分为感陵模性的容性两种，感性负载的单相整流电路为含奇次谐波的电流型谐波源，其谐波含量与电容值大小有关，电容值越大，谐波含量越大。变频电路谐波源由于采用的是相位控制，其谐波成分不仅含有整流倍数的谐波，还含有非整流倍数的间谐波。

(2)可饱和设备

可饱和设备主要包括变压器、电动机、发电机等。可饱和设备是非线性设备，其铁心材料具有非线性磁化曲线的亩源磁滞回线，在正弦波电压的作用下，励磁电流为对称函数，并满足：f（ωt+π）=-f（ωt） 应用傅立叶及数分解时仅含有奇次项，对于三相对称的变压器，3次谐波的奇数倍(3次、6次、9次……) 谐波均匀为零序尺耐缓，可认为变压器是只产生奇次谐波的电流源型谐波源。变压器的谐波次数还受到一、二次侧接线方式的影响，谐波的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关，变压器空载时，铁心的饱和程度超高，谐波电流就越大。与电力电子设备的电弧设备相比，可饱和设备上的谐波在未饱和的情况下，其谐波的幅值往往可以忽略。

(3) 电弧炉设备及气体电光源设备

3.1 电弧炉在熔炼金属过程中的非线性影响将产生大量的谐波。

3.2 气体电光源包括荧光灯、卤化灯、霓虹灯等。根据这类气体放电光源的伏安特性，其非线性十分严重，同时含有负的伏安特性。而气体灯具工作时要与电感性镇流器相串联，并使其综合伏安特性不再为负才能正常工作。由于镇流器的非线性相当严重，其中三次谐波含量在20%以上，其特性为对称函数，只含有奇次谐波，所以气体电光源设备属于电流型谐波源。

谐波的产生

在理想的干净供电系统中，电流和电压都是正弦波的。在只含线性元件(如：电阻)的简单电路里，流过的电流与施加的电压成正比，流过的电流是正弦波。用傅立叶分析原理，能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性，电力系统的某些设备如功率转换器会呈现比较大的背离正弦曲线波形。谐波电流的产生是与功率转换器的脉冲数相关的。6脉冲设备仅有5、7、11、13、17、19 …。n倍于电网频率。功率变换器的脉冲数越高，最低次的谐波分量的频率的次数就越高。其他功率消耗装置，例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3 次谐波( 150 赫兹)。在供电网络阻抗( 电阻) 下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z的乘积。次数越高，谐波分量的振幅越低。只要哪里有谐波源那里就有谐波产生。也有可能，谐波分量通过供电网络到达用户网络。例如，供电网络中一个用户工厂的运转可能被相邻的另一个用户设备产生的谐波所干扰。 所有的非线性负荷都能产生谐波电流，产生谐波的设备类型有：开关模式电源(SMPS)、电子荧光灯镇流器、调速传动装置、不间断电源(UPS)、磁性铁芯设备及某些家用电器如电视机等。电网谐波来自于三个方面：一是发电源质量不高产生谐波；二是输配电系统产生谐波；三是用电设备产生的谐波，其中用电设备产生的谐波最多。1、电网与电源设备 发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，但一般来说很少。 输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上， 这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。铁心的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波 电流也就越大，其中3次谐波电流可达额定电流的0.5%。2、在用电设备中，下面一些设备都能产生谐波（1）晶闸管整流设备：由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电 源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。我们知道，晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也 是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可达基波的30%；接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。如果整流装置为三相全控桥6脉冲整流器，变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流；如果是12脉冲整流器，也还有11次及以上奇次谐波电流。经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。（2）变频装置：变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的使用的增多，对电网造成的谐波也越来越多。右图为变频器的输入输出波形图，由图可知，变频器的输出电压谐波含量丰富，输入电流亦含有较大的谐波。（3）电弧炉、电石炉：由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负......

哪些设备会产生零序谐波

下面这些用电设备主要产生零序谐波：LED灯、LED广告屏、节能灯、UPS电源、大型数据服务器、电脑、电视机、包括我们每个人使用的手机充电器都是．．．．太多了，来源是很广的，零序谐波又以“3次谐波”为最大。用东莞市和衡源电气的《零序滤波器》可以解决零序谐波造成的零线电流过大问题。零线电流消除率90%以上。。

什么是谐波

谐波是一个数学或物理学概念，是指周期函数或周期性的波形中不能用常数、与原函数的最小正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合表达的部分。 一、谐波的来源 “谐波”一词起源于声学。 电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐波研究的经典论文。 谐波波形图 二、谐波的定义 谐波（harmonic) 定义：谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。 产生的原因：由于正弦电压加压于非线性负载，基波电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。 谐波的危害： 降低系统容量如变压器、断路器、电缆等； 加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备； 危害生产安全与稳定； 浪费电能等。 谐波的治理： 有源电力滤波器是治理谐波的最优产品。 三、谐波的产生 用傅立叶分析原理，能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。 在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性，电力系统的某些设备如功率转换器比较大的背离正弦曲线波形。 谐波电流的产生是与功率转换器的脉冲数相关的。6脉冲设备仅有5、7、11、13、17、19 ….n倍于电网频率。 功率变换器的脉冲数越高，最低次的谐波分量的频率的次数就越高。 其他功率消耗装置，例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3 次谐波( 150 赫兹)。 在供电网络阻抗( 电阻) 下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。 在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z的乘积。 次数越高，谐波分量的振幅越低。 只要哪里有谐波源那里就有谐波产生。也有可能，谐波分量通过供电网络到达用户网络。 例如，供电网络中一个用户工厂的运转可能被相邻的另一个用户设备产生的谐波所干扰。 谐波与泛音的区别 泛音其实就是物理学上的谐波，但次数的定义稍许有些不同，基波频率2倍的音频称之为一次泛音，基波频率3倍的音频称之为二次泛音，以此类推。 四、谐波的分类 谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。 谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。 根据谐波频率的不同，可以分为： 4.1、奇次谐波 额定频率为基波频率奇数倍的谐波，被称为“奇次谐波”，如3、5、7次谐波； 4.2、偶次谐波 额定频率为基波频率偶数倍的谐波，被称为“偶次谐波”，如2、4、6、8次谐波。 一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。 在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n±1次谐波，例如5、7、11、13、17、19等。 变频器主要产生5、7次谐波。 4.3、分量谐波 频率不是基波分量倍数的正弦曲线波。 五、谐波的参数 5.1、谐波电流 谐波电流是由设备或系统引入的非正弦特性电流。谐波电流叠加在主电源上； 5.2、谐波电压 谐波电压是由谐波电流和配电系统上产生的阻抗导致的电压降； 六、与谐波有关的参数定义 6......

谐波对哪些用电设备会产生危害

谐波对哪些用电设备会产生危害：电机、中频电源、照明灯、计量表等。

关键词：开关器件 电阻 可控硅 射频开关器件 双向可控硅