寄生参数效应的共模扼流圈集中参数建模

为分析传导EMI用共模扼流圈寄生参数的效应和预测EMI滤波器的高频特征,需要建立其寄生参数的模型,为此提出了基于阻抗测量实现共模扼流圈集中参数的建模方法,模型包括共模电感、漏感、绕组寄生电容等参数。基于阻抗测量,阐述求解寄生电容的基本原理;运用电路等效原理,将磁心的损耗等效为电阻的损耗,经适当简化,该电阻仅是频率的函数,将非线性的磁心损耗用一个与频率有关的电阻元件来等效,适合于电路的设计和仿真。最后通过样品实验,用所提出的方法建立了共模扼流圈的高频模型。     

一种双磁芯差共模电感集成EMI滤波器

滤波电感集成是减小EMI滤波器体积的重要方法之一。在此提出了一种双磁芯差共模电感集成的EMI滤波器结构,分析了共模与差模电感的集成原理,利用磁路分析推导了集成共模与差模电感计算公式,给出了差共模集成电感的设计方法,并分析了磁芯磁阻不平衡对差共模电感的影响,给出了磁阻不平衡应满足的范围。利用二端口模型建立了差共模电感二端口等效电路,并利用A参数矩阵推导了集成EMI滤波器插入损耗。利用有限元分析提取了差共模电感的高频参数,并与实验样机测试结果进行了对比,结果表明有限元分析法获取的参数可以用于理论分析。利用频谱分析仪测试了集成EMI滤波器样机插入损耗测试曲线,测试曲线与计算和仿真曲线对比结果表明,二端口建模理论分析的正确性与二端口等效电路的准确性。     

基于合成扼流圈的开关电源EMI滤波器设计

为改善传统EMI滤波器的滤波性能,分析并采用了合成扼流圈来替代传统分立扼流圈,并根据滤波器阻抗失配原理,通过分析LISN网络与噪声源的阻抗特性,分别对共差模等效电路进行分析与设计,提出了基于合成扼流圈的开关电源EMI滤波器设计方法.试验结果证明,此方法是有效的,并已成功地应用在燃料电池轿车用DC/DC变换器的控制电路板设计中.     

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。     

计及寄生参数效应的铁氧体共模扼流圈二端口网络的建立

共模扼流圈的寄生参数在高频时对滤波器的性能有重要影响,准确建立其对应的差模和共模二端口模型对设计电磁兼容滤波器以及改善其性能具有重要意义。对差模电路,通过建立静电场模型并计算匝间部分电容可得到等效寄生电容,进而获得二端口内各支路的电容参数;测量其谐振频率,可得到差模漏电感。对共模电路,通过建立时谐磁场模型,采用类比有限元法可求解磁心等效电感和电阻;测量其谐振频率,可得到考虑环境因素后的寄生电容。测量扼流圈二端口在输入、输出匹配状态下的散射参数,间接得到滤波器差、共模电路对应的二端口网络各支路的阻抗或导纳。散射参数法的测试与"谐振频率+有限元法"建立的阻抗取得较好的一致,说明模型的准确性和测试方法的合理性。     

一种用于差、共模噪声抑制的平面EMI扼流圈

扼流圈是组成EMI滤波器的核心元件,其集成化的设计对滤波器小型化、高功率密度化有重要影响。针对以往扼流圈元件多、集成效果差,本文提出一种新结构的平面磁集成扼流圈,分析了其在差、共模电流下磁通耦合方式,说明了差、共模电感形成原理,并得到了等效电路;对比分立元件构成的扼流圈,说明了其在电感特性和阻抗对称性能方面的优势。S参数法测量滤波器插入增益的原理得到了阐述,实验验证了新结构集成扼流圈的有效性和优越性。     

椭圆形平面无源集成EMI滤波器的特性研究

为了减小开关电源的体积,提高功率密度,提出一种椭圆形平面LC线圈结构的平面无源集成电磁干扰EMI(electromagnetic interference)滤波器。通过对矩形、椭圆形平面LC线圈进行有限元仿真,对比其综合因素确定了椭圆形平面LC线圈作为EMI滤波器的基本组成单元,并基于该结构实现了无源集成EMI滤波器。在考虑共模电感的寄生电容和共模电容的寄生电感以及它们的等效电阻情况下,建立了平面无源集成EMI滤波器的高频等效电路模型;利用二端口网络A参数矩阵推导了插入损耗的计算公式。仿真和实验表明了该结构的有效性,以及高频模型和插入损耗公式的正确性。     

共模扼流圈饱和效应分析及动态电感计算

研究了差模电流激励下的共模扼流圈磁饱和效应.建立了共模扼流圈的有限元分析模型.共模扼流圈三维磁场分布的仿真计算结果显示,磁芯中差模电流激励的磁通并没有完全抵消,仍有少量漏磁存在.这些漏磁增加了磁芯的磁通密度,并导致磁芯部分饱和.为得到共模扼流圈在磁芯部分饱和情况下的共模电感值,借助有限元数值分析,给出了求取共模扼流圈动态电感的计算方法.最后设计了测量差模电流激励下共模扼流圈动态饱和电感的实验,仿真计算与实验测量结果吻合较好,表明所提出的共模扼流圈动态电感的计算方法是有效的.     

基于有限元分析的共模扼流圈漏感计算研究

共模扼流圈是EMI滤波器中重要的磁元件,其漏感能够作为差模电感衰减差模噪声,但当漏感较小时,无法满足差模噪声的衰减要求,漏感太大容易造成磁心的饱和,故共模扼流圈的漏感是一个需要优化的参数,应对其漏感值进行预测计算。本文基于有限元分析,对不同尺寸、不同绕组夹角的共模扼流圈的漏感进行3-D仿真,基于漏感的仿真结果与尺寸、绕组夹角间的关系,推导一种计算共模扼流圈漏感的数学模型。通过对样品测量,结果验证了数学模型的正确性。     

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。     

Maxwell有限元仿真分析在差共模电感一体化磁心设计中的应用

以一款异型差共模一体化磁心为对象,采用Maxwell有限元电磁仿真软件,对用传统磁路参数的方法难以评估的开路电感和短路电感进行了仿真分析,对中柱气隙对两种电感量的影响进行了讨论。结果表明,利用仿真分析可以很好地模拟器件的磁场分布,得到准确的开路电感和短路电感参数,可以很好地指导磁心方案设计,缩短研发时间,降低研发成本,提高研发效率。     

Novel grounded inductance simulator using single OTRA

In this paper, a method to realize a grounded inductor using single operational transresistance amplifier is presented. The simulated inductance value can be controlled independent of realizability condition. The non‐ideality analysis of the circuit is also given. The workability of the proposed simulated inductance is demonstrated through two applications namely, a band pass filter and an oscillator. PSPICE simulation and experimental results agree well with the theoretical values. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

二相混合式步进电动机非线性电感分析

以给出的混合式进步时机的磁化特性曲线族为基础，对绕组自感和互感的非线性特性进行分析，给出了混合式进步电动机绕组电感非线性特性的基本变化规律和基本特征。     

铁芯和铁氧体饱和电感量的测量

为了测量饱和电感,从电气特性对饱和电感的性质进行了有益探索,通过改变铁芯和铁氧体的构成参数及外部条件,测试其电压和电流,最后确定其电感,实验数据也证实了测量的有效性,饱和电感的测量使其在高频开关电源的开关噪声抑制、大电流输出辅助稳压、移相全桥变换器、谐振变换器及逆变电源等方面的应用具有借鉴作用。     

混合式步进电动机绕组电感的研究(3)

用非线性磁网络模型对典型结构的二相混合式步进电动机进行实例计算,揭示了相绕组电感、互感与绕组电流及位置角之间的关系。     

基于Infineon单片机的数字化智能充电器设计

为了满足常见军用移动设备的充电电池的充电要求,本文设计一种以Infineon 单片机XC164CM为核心的数字化智能充电器.详细讨论了系统的硬件结构和充电算法,并根据工程经验设计出一种模糊控制器,它能根据充电过程中的电池状态进行实时控制,此外,应用滑窗检测算法保证了对信号的准确检测,增强了系统的抗干扰能力.利用该智能充电器,大大缩短了充电时间,延长了电池寿命,实现了充电过程的智能化和最优化控制.     

自积分式线圈在电容器固有电感等参量测定中的应用

介绍了采用新近设计的自积分式线圈传感器对电容器固有电感等参量的测定,其特点是传感器装于电容器回路之外,因而特别适合于低电感贮能电容器电感的测定。     

混合式步进电动机绕组电感的研究(2)

采用一种改进的ｄｉ／ｄｔ法,被称为动态磁滞回线法的测试系统,对典型结构的二相混合式步进电动机的绕组电感进行实验研究,给出了相绕组电感及相绕组间互感随转子位置角及绕组电流变化的基本规律。     

新型高频功率变压器研究

介绍了高频功率变压器的作用和特征 ,定量分析了高频功率变压器的励磁电感和漏感 ,明确了励磁电感和漏感的影响因素 ,阐述了高频功率变压器热阻与输出功率之间的关系 ,并提出了适合大功率软开关逆变器的新型功率变压器的研究方法。     

永磁同步电机绕组电感的饱和效应

系统地分析了永磁同步电机绕组自感和互感的饱和效应,指出饱和效应引起这些电感随转角变化的二次谐波和一次谐波分量。实验结果验证了分析的结论,研究的成果深化了永磁同步电机的理论,对建立精确的分析模型和正确的参数确定方法有重要的指导意义。