车用大功率DC/DC变换器集成滤波器设计

提出了一种新型的适用于大功率场合的EMI集成滤波器。采取基于有限元方法有效提取滤波电感器的寄生参数,消除了寄生参数对滤波电感器的高频影响。运用有限元仿真方法,对滤波器进行仿真分析,并结合电动汽车实际要求设计了集成EMI滤波器。新型集成EMI滤波器不仅能够有效抑制电磁干扰影响,而且能实现滤波器体积的优化与功率密度的提高,具有较高的工程实际意义。     

基于集总电荷的PIN二极管反向恢复模型

以MUR8100PIN二极管为对象,研究了PIN二极管模型参数抽取的试验方法和试验手段。在小电压等级下,利用试验抽取的二极管模型参数建立其反向恢复模型,并用仿真软件Saber验证了模型的正确性。最后,分析了影响模型精度的近似条件和物理效应。     

PIN二极管变温度高频动态建模方法

The PIN diode model for high frequency dynamic transient characteristic simulation is important in conducted EMI analysis. The model should take junction temperature into consideration since equipment usually works at a wide range of temperature. In this paper, a temperature-variable high frequency dynamic model for the PIN diode is built, which is based on the Laplace-transform analytical model at constant temperature. The relationship between model parameters and temperature is expressed as temperature functions by analyzing the physical principle of these parameters. A fast recovery power diode MUR1560 is chosen as the test sample and its dynamic performance is tested under inductive load by a temperature chamber experiment, which is used for model parameter extraction and model verification. Results show that the model proposed in this paper is accurate for reverse recovery simulation with relatively small errors at the temperature range from 25 to 120 ℃.     

基于拉氏变换的变温度PIN二极管动态建模

为了实现车载设备的传导噪声预估,二极管模型需在车载环境的宽温度变化范围内对动态特性进行准确描述。以PIN型功率二极管为研究对象,分析了定温度的拉式变换解析模型,引入温度参数,将原模型参数与温度的关系以函数的形式表达,实现任意结温下的模型参数温度修正,从而建立变温度的PIN二极管动态特性模型。在此基础上,通过温箱实验对感性负载条件下的功率二极管动态性能进行测试,实现了模型参数抽取和模型验证。结果显示,该模型在25~120℃的宽温度范围内,可实现反向恢复特性的精确模拟,各项特性参数的误差均较小,不会出现PSPICE通用模型的异常振荡问题,能满足宽频率及宽温度范围的汽车级EMI预估需求。     

基于插入损耗的噪声源阻抗修正计算方法

为了使EMI滤波器能够实现有效的插入损耗,需要考虑噪声源阻抗的频谱特性。电压插入损耗法是最简单的测试噪声源阻抗的方法。本文分析了传统的电压插入损耗法在实现过程中采用的假设条件,部分假设在数学上并不严格成立,相应的简化近似计算可能导致较大误差;甚至有些计算结果会与假设条件矛盾,进而导致计算结果无效。在不改变传统插入损耗法的测试方案的前提下,对噪声源阻抗的计算方法进行修正,推导了源阻抗幅值的精确解析表达式,进而确定源阻抗幅值的最大值和最小值。解析计算结果经过数学验证成立。在此基础上,以电动汽车用DC-DC变换器为测试对象,实现了源阻抗幅值的测试和计算,验证了该方法的有效性和适用性。通过该测试和设计实例的分析可以发现,改进的电压插入损耗法可以获得更精确的噪声源阻抗,避免滤波器的过设计,便于滤波元件的设计和选型,并为滤波器体积、重量等的优化提供帮助。     

大功率电力电子装置母排参数提取方法

母排参数是大功率电力电子装置传导噪声模型的重要组成部分。准确提取母排电阻、电感、电容值对精确建立传导模型及主电路结构优化均具有重要意义。基于损耗叠加原理改进了母排电阻的提取方法,并推导复杂波形电流流过母排时的电阻计算公式;总结适用于求解母排电感、电容值的简单解析及有限元仿真方法,并建立实物模型;通过计算、仿真、实测进行对比,验证了求解方法的正确性。     

电力电子设备传导噪声抑制措施研究综述

电力电子设备广泛应用于工业环境中,其传导噪声可通过设备端口传导至系统其他设备中,因此设备传导噪声的抑制研究对系统整体的可靠工作非常关键。本文系统地分析电力电子设备传导噪声的抑制方法,分别从滤波技术、主电路拓扑优化、控制策略优化三种方法总结各类措施的工作原理、实施手段与研究现状,并指出了现有抑制措施的研究方向与关键问题,为抑制方法的进一步发展与实际应用提供参考。     

电能存储装置测试系统中Boost软开关变换器研究

提出一种应用于电能存储装置测试系统中的新型交错并联Boost软开关变换器。该变换器采用一组部分复用的辅助网络,令主开关管实现了零电压(zero-voltage-transition,ZVT)开通与关断,辅助开关管实现了零电流(zero-current-transition,ZCT)开通与部分零电压关断,降低了开关损耗,提升了电路效率。开关过程中的dv/dt、di/dt得以降低,从噪声源上改善了变换器电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)性能,对高频段噪声抑制效果明显。对拓扑结构、工作过程进行了分析,对宽范围工作的有效性与EMC性能的改善进行了论证,并搭建了1.5 k W原理样机进行试验研究,试验结果验证了理论分析的正确性。     

多合一电驱系统电磁干扰预测模型研究

针对多合一电驱系统的电磁干扰传导发射问题,采用分模块的精确建模方式建立了完整的多合一电驱系统传导发射风险预测及干扰抑制一体化仿真模型.在此模型基础上,研究了滤波电路Y电容的寄生参数、薄膜电容的寄生参数以及IGBT与散热器之间的寄生参数对系统的影响,对比分析了仿真与测试的传导发射干扰电压频域数据.结果证明,电驱系统风险预测及干扰抑制一体化模型仿真与实测结果高度吻合,可以准确预测电驱系统电磁干扰风险.