开关电源近场辐射效应分析与模型研究

本文实验考察了一台功率因数校正器(PFC)主电路产生的辐射电磁场对传导干扰发射的影响,细致分析了PFC与EMI滤波器、电源输入线缆间的电磁耦合效应,在此基础上,建立了包含电场耦合效应的传导干扰电路模型并加以验证。基于电源共模传导干扰简化模型,提出了临界耦合距离概念并进行了实测,该参数可为开关电源早期阶段的EMC布局设计提供参考。最后,提出了几种辐射效应抑制新措施。     

变流器的磁场耦合对差模干扰影响的实验研究

研究了滤波器与主电路的杂散磁场耦合对功率变流器差模干扰的影响.以带有C-L滤波器的Boost PFC电路为研究对象,从整个滤波器、滤波器中的滤波电感、电容三方面分析了该电路的滤波器与主电路的近场耦合,进而通过改变滤波器与主电路的布局来测试不同情况下的电磁干扰(EMI).实验测试结果表明:滤波器与主电路的近场耦合对功率变流器的共模干扰影响不大,主要影响差模干扰,同时滤波电容与主电路的电感耦合主要影响差模干扰的高频段,而滤波器中共模扼流圈与主电路的电感耦合则主要影响差模干扰的低频段.     

离线式PWM开关电源传导电磁干扰的分析研究

该文利用分析和测量相结合的方式，详细研究了一台离线式PWM开关电源的传导电磁干扰(EMI)特性。在分析各个器件作用的基础上，得出了反映典型电磁干扰发射时，传导干扰发射量、干扰源和干扰传播通道关系的线性化方程，进而提出了测量典型传导干扰耦合通道特性的新方法，并进行了验证。利用测得的传导干扰耦合通道特性，具体分析了PWM开关电源高频功率开关器件中dv/dt,di/dt对传导干扰发射的作用。根据变换器主要的杂散参数和共模干扰的基本传播途径，可得出低阶的等效共模传导干扰模型，以指导电源滤波器的设计。     

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。     

利用耦合电感改善EMI电源滤波器高频幅频特性的研究

高频开关电源的传导性电磁干扰EMI（ElectroMagnetic Interference）是电力电子装置应用的主要障碍之一,EMI电源滤波器能有效抑制其干扰传导。在高频状态下．EMI电源滤波器的电容器和电感器所带有的等效寄生参数会影响EMI高频性能,基于此提出了利用高频元器件的等效寄生参数间的互感耦合改善滤波器高频性能的措施,考虑了差模电感与电容器的寄生串联电感之间存在互感耦合以及2个串联支路的串联电感之间存在耦合电感2种情况。在分析带有寄生参数的差模等效电路的基础上,进行了仿真研究。结果表明,利用寄生参数的互感耦合使得EMI电源滤波器的高频性能有所改善。     

一种有源共模EMI滤波技术研究

实现了一种用于开关电源的有源EMI共模滤波器方案,并在一个半桥电路的基础上应用这种方案,对整机做了EMI传导测试。分析与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。     

基于ZVS设计的开关电源传导干扰抑制效能研究

随着开关电源工作频率的不断提高,所产生的电磁干扰(EMI)对其自身及附近电子设备的正常工作造成了严重影响,由此产生的尖峰电压甚至可以击穿开关管.此处以移相全桥倍流整流变换器为研究对象,在研究传导干扰产生机理和流通路径基础上设计了全桥开关管零电压开关(ZVS)缓冲电路,并建立了传导干扰测试模型,比较了ZVS和硬开关(HS)条件下传导干扰影响,并详细分析了 ZVS在特定频段内对共模和差模干扰的抑制效果.仿真实验结果表明,ZVS对共模干扰抑制平均衰减10 dBμV,对差模干扰的抑制效果更明显,总体改善了变换器传导干扰的影响.最后搭建了电源实验平台,通过实验验证了设计方法的可行性.     

开关电源传导干扰的诊断

诊断开关电源传导干扰的主要性质,分别测量共模干扰和差模干扰,是正确设计电源ＥＭＩ滤波器的第一步。介绍了共模干扰和差模干扰测量的三种方法,并讨论、比较了三种方法各自的优缺点。     

基于新能源逆变系统的直流侧电磁干扰噪声机理分析及其抑制技术

针对新能源逆变系统的直流侧传导电磁干扰（ＥＭＩ）噪声进行了综合分析,就其产生机理提出了直流侧传导电磁干扰噪声的共模干扰机理模型和差模干扰机理模型,在共模、差模噪声分析的理论基础上,详细分析了直流EMI滤波器的设计及其特性。采用MATLAB仿真对比分析了高频寄生参数的存在对DC_LISN受试端阻抗、隔离度、插入损耗等参数的影响。以某一风能逆变系统为实验对象,具体分析了该系统直流侧的传导干扰噪声特性,并设计了相应的直流EMI滤波器。实验结果很好地验证了采用所提方法设计的直流EMI滤波器的有效性。     

占空比对直直变换器共模干扰的影响研究

随着国际铜价的上涨,减小开关电源中的用铜量成为成本控制的重要方面。为了使开关电源产品能够满足相应的传导电磁干扰标准的限值要求,通常需要在电源中加入EMI滤波器。而这些无源元件如共模电感的使用,无疑给电源的成本增加了压力。由于共模电容的总量受到漏电流安全的限制,因此通常需要使用较大的共模电感。为了减小共模滤波器,本文研究了占空比对直直变换器原始共模干扰(不加滤波器时)的影响。考虑到EMI滤波器的转折频率主要取决于低频时所需要实现的衰减,通过“软化”变换器的低频原始干扰,并使得干扰的包络线“低谷”靠近150 kHz,能够提高滤波器设计时的参考频率点,从而降低滤波器的转折频率。本文在最后通过实验验证了对共模滤波器设计的改善。     

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。     

磁性元件分布电容对交错PFC共模噪声的影响分析

两路交错PFC是中、大功率开关电源前级的常用拓扑.本文从共模EMI噪声源和噪声路径两方面对共模噪声产生的机理进行了分析,详细说明了磁性元件的杂散分布电容对共模噪声的影响.针对交错PFC的共模噪声特点,提出了改善其共模EMI噪声的措施,并在一台600W的样机上进行了实验,实验验证了理论分析的结果.     

电源线EMI滤波器内部杂散电磁耦合及其作用

电源线EMI滤波器的高频衰减性能常受到滤波器内部和外部杂散电磁场的影响,导致滤波器的高频插入损耗远低于预计值.本文对一个L-C-L共模型EMI滤波器内部的杂散电磁耦合及其作用进行了理论分析和实验识别,确定了各元器件、互连回路间杂散耦合的电磁性质,研究了各耦合作用的大小.针对主要的杂散耦合效应,提出了相应的改善措施.本文对滤波器内元器件寄生参数的作用也进行了分析和对比.     

开关电源传导EMI的模型分析与应用

从分布电容的角度出发，分析变压器及散热片产生EMI的方式及其特征，建立了开关电源共模传导发射的分析模型，并据此提出了降低反激式开关电源EMI共模发射源水平的解决方案及设计方法，通过实验验证了各设计方法的有效性。     

离线式PWM变换器电磁干扰传播通道模型的研究

研究电力电子装置电磁干扰传播通道的特性,对于分析电磁干扰形成机理、指导电磁兼容预测和调试具有重要意义.在对离线式PWM变换器电磁干扰源和电磁干扰传播通道分析的基础上,通过实测和理论分析相结合的方式,建立了电磁干扰传播通道的高频模型,并进行了验证.对干扰通道模型的宽频带仿真定性地说明了高频率点上的高峰值谐振现象.蒙特卡罗法仿真表明模型参数波动在传导频段上主要影响传播通道特性的幅值.得出了共模干扰传播通道的简化模型,该模型的传递函数特性主要由数值较大的杂散参数决定.     

EMI无源滤波器高频特性及其改善方法的研究

为了便于设计高性能的EMI滤波器,分析了滤波器寄生参数对其高频特性的影响.依据各元器件寄生参数的特点及其相互间的耦合关系,建立了差模滤波器的高频模型.在模型的基础上采取相应的屏蔽技术和合理的布局方案,尽量减小各元器件之间的耦合程度.采用电路网络等效法,消除了器件自身的寄生参数效应,并以此来改善滤波器的高频特性.从理论分析和实验结果来看,该方法对改善滤波器寄生参数的高频效应起了很大作用.因此该方法及其结论对EMI滤波器的设计有直接的指导意义.     

EMI滤波器高频寄生参数分析

开关电源的高功率密度、高开关工作频率和紧凑结构,对其电磁兼容提出了更高的要求,为了设计高性能的EMI滤波器。建立了电感、电容的高频等效电路,并分析了电感、电容随频率变化的特性曲线;通过分析传导干扰共模和差模的两种基本形式,建立了EMI滤波器相应的等效电路模型,并应用PSpice电路仿真软件分析了寄生参数对电磁干扰(Electromagnetic interference,EMI)滤波器插入损耗的影响。仿真结果表明,电感器高频等效并联电容(Equivalentparallel capacitor,EPC)、电容器高频等效串联电感(Equivalent parallel inductor,ESL)明显降低了EMI滤波器的高频插入损耗,为高性能滤波器的设计及插入损耗的计算提供重要的技术和数据参考。     

PWM逆变器共模传导电磁干扰的预测

在PWM逆变器系统中，IGBT的高速开关动作会产生很高的dv／dt、di/dt，导致严重的电磁干扰。对PWM逆变器共模传导电磁干扰的机理进行研究，得出了共模传导干扰源和传播途径。通过与buck变换器进行对比，提出了一种用于研究PWM逆变器共模传导干扰的等效电路，利用实验测得等效电路中无源器件的参数及对等效电路的电压源进行傅立叶变换，在10KHz-30MHz频段进行了频域分析，计算的共模传导干扰频谱与实验结果进行对比基本一致，证明文中提出的共模传导干扰等效电路模型及其分析的正确性。