开关电源共模传导干扰模型的研究

该文分析了一台单相小功率回扫式开关电源的传导干扰源和共模干扰传播通道，在细致分析回扫变压器绕组和屏蔽层作用的基础上，建立了开关电源的共模传导干扰电路模型。具体说明了各干扰源的作用。根据模型，提出了串联共模变压器和并联补偿绕组的方法，以改善电源输出端共模干扰的抑制效果，并进行了验证。文中对输出采用同步整流管对共模传导干扰模型的影响也进行了分析。     

考虑磁场频率特性的变压器共模EMI宽频建模方法

变压器是隔离型变换器的关键共模噪声路径,与传导和辐射电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)性能紧密关联。现有变压器EMI等效电路建模方法对多层交错绕组的宽频共模特性缺乏准确预测能力,文中针对该问题分析了变压器共模噪声路径对电感参数的敏感性,以及现有电路结构不适用于交错绕组的原因,提出一种改进型建模方法。通过磁场仿真提取电感频率特性参数,使模型能够反映变压器的宽频磁场特性。同时,通过改进等效电路结构,正确表示共模噪声路径和绕组电势分布。以绕线式变压器为对象,S21参数为变压器共模EMI性能的评估方法,实际测量与电路仿真结果在150k Hz～100MHz具有较好一致性,表明改进型建模方法能够在宽频段准确预测、评估变压器的共模性能和谐振尖峰,扩展了现有模型的适用范围。     

基于噪声平衡原理的反激变换器CM传导噪声抵消方法研究

在反激变换器中,变压器绕组交错排布有助于减小漏感和绕组损耗,但相邻原、副边绕组间的耦合电容是传输共模(commonmode,CM)噪声电流的主要耦合路径,会引起严重的EMI问题。该文提出一种CM噪声抵消的方法,引入一组平衡绕组,设计平衡绕组与相邻副边绕组间的位移电相互抵消。建立反激变换器CM传导噪声电路模型,给出平衡绕组设计方法,以一台反激变换器为实验对象,测试并对比无屏蔽层、采用传统铜箔屏蔽及加入平衡绕组3种变压器结构下的CM传导噪声。实验结果表明,平衡绕组对CM噪声抑制效果优于无屏蔽层和传统铜箔屏蔽层结构,验证了平衡绕组抵消反激变换器CM噪声的可行性。     

反激变压器传导共模EMI特性分析

为了研究反激变压器传导共模EMI特性的问题,在分析反激电源传导共模噪声传输机理基础上,提出了变压器可视为共模滤波器的新观点。通过理论分析变压器的容性效应,明确了影响变压器共模噪声抑制能力的关键因素,优化设计变压器绕组结构,改变原副边绕组间的容性分布参数,可改善变压器的传导共模EMI特性。最后,通过一台反激电源样机进行了实验验证,实验结果表明优化变压器绕制方式或连接方式,可有效抑制电路的共模噪声。     

开关电源变压器屏蔽层抑制共模EMI的研究

以反激式开关电源为例,在分析其高频变压器形成共模传导EMI机理的基础上,探讨了在变压器设计中设置屏蔽层以抑制共模传导EMI的原理。给出了具体的设计方法,并应用于具体产品的设计中。试验测试表明,屏蔽层的设置可以有效地抑制高频开关电源的共模传导EMI。由此进一步研究了屏蔽层在其他类型开关电源中应用的可行性。     

开关电源中变压器共模传导噪声抑制能力的评估方法

传统的利用LCR表测量开关电源中变压器原、副边绕组间结构电容参数的方法不能有效反映线圈绕组电位分布以及屏蔽层对共模噪声传输的影响。根据电磁场理论详细分析了变压器原、副边绕组间电场耦合的深层机制,进而采用了一种利用频谱分析仪、网络分析仪或EMI接收机等二端口测量仪器的评估方法。。该方法有效考虑了变压器线圈绕组的电位分布、绕组结构方式和屏蔽层铜箔的影响。最后通过实验验证了该方法的有效性和可行性,从而为变压器的电磁兼容特性研究以及批量生产中变压器的共模电磁兼容特性质量控制提供了一种简单有效的评估和测试方法。     

一种调整共模噪声源阻抗并优化EMI滤波器性能的方法

提出一种调整变换器共模噪声源阻抗的方法。通过在对称式Boost变换器的耦合电感上加入平衡绕组,并在平衡绕组的末端加入平衡阻抗实现。对比不同噪声源阻抗下变换器的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)频谱,实验结果验证了该方法的有效性。文中所涉及的端口网络均采用散射参数(S参数)来描述,变换器的寄生电容通过有限元仿真得到。基于测得的S参数和寄生电容的仿真结果,建立平衡阻抗和EMI滤波器共模插入损耗之间的关系,并对平衡阻抗的取值进行预测。论文提出的方法可扩大噪声源端的阻抗失配,同时增大EMI滤波器的共模插入损耗。本方法的优势在于即使EMI滤波器的元件布局及其参数是固定,其性能仍可以通过调整平衡阻抗进行优化。因此,有效减少了传统EMI滤波器的重复设计过程,同时也避免了EMI滤波器的过设计问题。     

光伏级联并网系统模块单元共模干扰建模及分析EI北大核心CSCD

为提高电能转换效率、降低器件的电压应力,大型光伏发电系统通常采用级联式拓扑、模块化设计。建立光伏级联系统模块单元的共模干扰模型是研究模块化光伏级联系统的电磁兼容特性,实施电磁兼容量化设计的基础。该文首先提出一种多绕组变压器结构电容的测试方法及等效共模耦合电容的计算方法,建立多绕组变压器高频共模耦合模型,对高频多绕组变压器各绕组之间的共模干扰耦合关系进行分析和评估;之后通过研究模块单元的共模干扰产生及耦合机理,建立一种新型LLC谐振变换器共模等效电路模型,并建立模块单元及系统的共模模型;最后,为解决大功率系统传导干扰测试困难的问题,采用退耦电容和高频磁环来隔离外部干扰,对功率缩比样机的共模电流进行测试。实验测试结果验证了所建模型的有效性。     

反激变换器共模传导EMI噪声抑制的研究

对反激式变换器的原、副边共模传导EMI噪声特点进行了分析,总结了共模传导噪声模型并详细介绍了干扰源、传输通道对共模传导噪声的影响。建模分析了变压器绕组分布电容与共模传导等效电容之间的关系,针对原、副边共模噪声的特点,提出通过调整变压器绕组层间距离来控制共模传导路径阻抗特性的新方法,实现原、副边共模电流的抵消,从而更好地抑制共模传导噪声。并以一台40W的反激式电源为实验平台,用实验方法验证了该方案的可行性。     

基于传输线变压器的传导干扰分离网络

电力电子设备产生的传导电磁干扰(EMI)问题日益突出。为了有效抑制EMI,首先必须准确判断EMI的性质,为此需要将共模/差模干扰分离。本文基于共模/差模干扰分离网络的基本原理,针对现有分离网络的缺陷,提出了一种基于传输线变压器(TLT)的新型分离网络,并深入分析了传输线变压器对分离网络性能的影响。研究表明,这种分离网络能在150kHz~30MHz频段内保证输入阻抗恒定为50Ω,并能有效实现共模/差模干扰分离。时域和频域测试的结果证明了所设计分离网络的有效性。     

弱电回路屏蔽信号线屏蔽层接地方式

在传统的概念中,为降低弱电回路的干扰,宜采用带屏蔽层的信号线,且屏蔽层应两端接地,以削弱电磁耦合的影响。但从干扰的来源、作用方式及对干扰的抑制上分析,屏蔽层应单端接地。干扰的作用方式主要有串模干扰和共模干扰。串模干扰可以通过合理的选择信号线及正确敷设电缆,以减弱或抵消干扰感应电势;或根据干扰信号频率与被测信号频率的分布特性,决定选用具有低通、高通、带通等传递特性的滤波器来抑制。共模干扰的抑制策略只有一个：使共模电压不成回路,或者说将不同的“地”隔离开来。屏蔽层的两端接地,在削弱串模干扰的同时也引入了共模干扰,因为现场的接地网并非实际的等电位面,且接地点必须根据接地方式正确选择。     

变压器屏蔽对开关电源电磁干扰(EMI)影响的分析

从变压器屏蔽对电源的EMI的作用入手，分析了屏蔽所影响的EMI的特性和传输路径，并通过仿真研究了屏蔽层对变压器损耗的影响。最后给出了一个改变屏蔽以简化变压器的制造的例子。     

一种改进型Vv牵引变压器及其牵引供电系统仿真研究

针对目前电气化铁道牵引供电网存在谐波污染严重的问题,提出了一种具有谐波屏蔽功能的改进型Vv牵引变压器。首先介绍了基于传统Vv接线牵引变压器的牵引变电所接线方案;在此基础上,给出了改进型Vv接线牵引变压器的接线方案,并建立了谐波数学模型;基于谐波数学模型,分析求得滤波绕组的零阻抗设计和配套滤波器的全调谐设计是实现牵引侧谐波有效抑制的重要条件;最后,以某一牵引供电站实测数据为参考,建立了传统方案和改进方案的系统仿真模型。仿真结果表明:改进型Vv牵引变压器可将谐波电流有效地抑制在牵引侧,使得高压侧电流基本接近正弦波,谐波抑制效果显著,且滤波绕组电压等级较低,可有效降低滤波器的成本。     

开关电源高频变压器电容效应建模与分析

该文分析了开关电源中高频变压器在考虑了变压器绕组导体的电位分布情况下的电场储能特性和共模电磁干扰发射特性。指出采用一端口入端电容描述电场储能效应，而采用二端口转移阻抗电容描述共模电磁干扰发射效应，并提出了相应的参数计算方法。在此基础上，建立了新的高频变压器电容效应模型，该模型可以同时兼顾变压器的电场能量储存特性和共模噪音抑制特性，能合理地揭示变压器内共模噪音电流的流动机理。实验和仿真结果均验证了理论分析和模型。     

一种基于转移函数的电机驱动系统共模EMI滤波器设计方法

为抑制电机驱动系统传导干扰发射,提出一种基于转移函数的共模EMI滤波器设计方法。采用该方法针对一个电机驱动系统设计了逆变器直流侧和交流侧共模电磁干扰滤波器。实验结果表明,该方法能够在保证交流侧共模干扰强度不增加的同时,有效抑制直流侧共模干扰。     

一种兼顾效率和电磁兼容的反激变压器设计

三明治绕法通常用来增大变压器初、次级绕组之间的耦合系数,减小漏感,提高电源整体效率。但该方法往往会恶化共模传导电磁干扰。本文基于次级绕组净感应电荷的理论模型,深入分析了屏蔽体接地点位置及屏蔽高度对变压器共模传导EMI的影响。提出在反激变压器采用三明治绕法的同时,调节屏蔽层与次级绕组之间间距的方法来兼顾整个系统的效率和电磁兼容问题。采用优化设计的反激变压器使得系统的效率提高2.31%,共模传导EMI改善了15d B。实验结果验证了理论分析的正确性和实际有效性。     

开关电源EMI滤波器原理与设计研究

在开关电源中，EMI滤波器对共模和差模传导噪声的抑制起着显的作用。在研究滤波器原理的基础上，探讨了一种对共模、差模信号进行独立分析，分别建模的方法，最后基于此提出了一种EMI滤波器的设计程序。     

YN/平衡变压器非理想参数特性分析与仿真计算

在我国的电气化铁道牵引供电系统中,YN/?平衡变压器(含阻抗匹配平衡变压器)是应用最为广泛的牵引变压器。该变压器绕组结构复杂,设计制造技术要求较高,特性分析难度较大。文中提出并证明了设计YN/?平衡变压器绕组阻抗必须满足的中性点接地条件与平衡条件;建立了YN/?平衡变压器的数学模型,并提出了标准规范的求解计算方法;理论分析与仿真计算表明,在设计平衡变压器必须满足的阻抗约束关系中,应优先满足中性点接地条件的要求;最后,还提出了交叉绕组短路阻抗计算的实用简化算法。文中对YN/?平衡变压器特性分析与设计制造中的理论与计算问题做了系统的研究。     

基于一种有源EMI共模技术的研究

为了探讨共模电流辐射,找到抑制电子系统（产品）设计中共模电流电磁辐射原因;本研究从阐明共模电流的含义出发,采用一种开关电源的有源EMI共模滤波器方案,用以一个AC/DC半桥变换器半桥电路来实现这种方案,对整机做了EMI传导性能、电磁辐射测试。分析与仿真实验结果也验证了有源滤波器的使用对开关电源的共模传导干扰抑制的有效性。该研究对电子产品的开发、抑制电子系统（产品）设计中共模电流电磁辐射有一定的借鉴作用。     

反激式开关电源的电磁干扰建模及抑制方法分析

开关电源在众多领域已被广泛应用,开关电源的高频特性导致了严重的干扰问题.若在设计时能够明确单一元件和EMI的关系,在此基础上经参数控制达到开关电源的EMI控制,将对开关电源的开发设计起到巨大的作用.本文将以反激式开关电源的EMI建模及抑制方法分析作为切入点,对变压器的等效模型进行分析,得出变压器寄生电容对骚扰电压的影响机理,提出一种通过外加电容来补偿变压器寄生电容的EMI抑制方法,并对该方法的有效性进行实验验证.