基于插入无源二端口网络的噪声源阻抗提取方法研究

为了使电磁干扰（EMI）滤波器设计达到预期的插入损耗（IL）,实现良好噪声抑制效果,需要考虑噪声源阻抗的影响。电压插入损耗法仅能获得噪声源阻抗幅值的范围,且无法求解相位。针对上述问题,在不增加实验设备的前提下,提出基于插入无源二端口网络的噪声源阻抗提取方法。该方法通过在被测设备（EUT）与线性阻抗稳定网络（LISN）之间插入3个不同的无源二端口网络,建立关于噪声源阻抗实部和虚部的二元二次方程组,再结合EMI测试频段范围内实验测量的有效频点噪声电流,以实现噪声源阻抗幅值和相位的精确计算。以一台工业照明LED驱动电源为测试对象,对该方法的有效性和适用性进行了验证。实验结果表明,相较于电压插入损耗法,所提方法能够准确地提取全频段（9kHz～30MHz）噪声源阻抗幅值的精确值,并且能够得到噪声源阻抗相位,从而可以预测EMI噪声电流,为设计性能优良的EMI滤波器提供精确理论基础。     

基于噪声源阻抗提取的EMI滤波器高效设计方法

针对传统EMI滤波器设计方法存在单次设计不准确、多次设计调试周期长的问题,提出一种基于噪声源阻抗提取的EMI滤波器高效设计新方法。首先通过插入无源二端口网络准确、迅速地获得噪声源阻抗幅值和相位;其次依据阻抗失配原则进行EMI滤波器拓扑选择;然后综合考虑噪声源阻抗、LISN端等效负载阻抗以及EMI滤波器高频分布参数对滤波器插入损耗的影响,令滤波器的理论插入损耗等于传导EMI测试频段范围内所需的插入损耗,得到滤波器各元件准确参数,实现了EMI滤波器精确设计。最后,通过一台LED驱动电源进行实验,结果表明一次设计即可满足预期效果,验证了所提方法的准确性和高效性。     

一种简单的通信电源EMI滤波器的分析与设计

介绍一种简单新颖的通信电源EMI滤波器设计方法。通过测试EMI噪声源的最大和最小差模源阻抗和共模源阻抗,计算出差模和共模噪声源的大小,并以此为依据设计EMI滤波器。该方法无需考虑电源的拓扑结构和控制算法,改善了传统滤波器过于复杂和基于理想化模型的设计方法。最后通过对800W样机实验验证了所介绍的滤波器设计方法的正确性和可行性。     

基于噪声源阻抗提取的LED驱动电源EMI滤波器设计

EMI滤波器是开关电源满足电磁兼容标准的关键手段。本文基于噪声源阻抗提取对EMI滤波器进行设计。首先推导了滤波器插入损耗与噪声源阻抗的数学关系式,并给出滤波器结构的选取准则;然后基于插入损耗法提取了噪声源阻抗的最大值与最小值,并根据提取的噪声源阻抗的幅值范围分别设计了CL型共模滤波器和π型差模滤波器;最后将CL型共模滤波器与常用的LC型共模滤波器的滤波效果进行对比,验证了基于噪声源阻抗设计滤波器的必要性,并将依据噪声源阻抗设计的共模和差模滤波器加入实验样机中进行测试。实验结果表明,基于噪声源阻抗设计的EMI滤波器针对性强,同时能够大幅减少EMI滤波器设计过程的时间成本。     

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。     

基于双电流探头和四种状态测试的EMI噪声源阻抗提取方法

基于双电流探头,设置被测噪声源为短路导线、标准电阻、电感、标准电容四种状态,利用散射参数原理分别其传输参数和反射参数,从而提取到被测噪声源的高频阻抗。以商用开关电源为测试对象,实现了源阻抗幅值和相位的测试和计算,验证了该方法的有效性。本文设计的四种状态测试方法,基本涵盖了所有的阻抗描述情况,克服了测试过程中存在的近似和理想化的约束条件,测量的精度提高,为电磁干扰滤波器的设计提供了准确的参考依据。     

基于噪声源阻抗估测的单相并网逆变器传导电磁干扰滤波器的设计

随着半导体材料技术的不断发展,应用在逆变器系统中的电力开关管的开关频率可以达到十几、几十乃至几百kHz,从而在开关管处产生很大的di/dt和du/dt,因此与逆变系统各部分之间或者系统与地之间的寄生电感和电容耦合产生共模或差模干扰。干扰噪声主要是以传导的形式流通于系统中,对逆变系统的控制部分和周围设备的正常工作产生极大影响。基于噪声源的阻抗特性,通过可操作性较强的实验方法,测出源阻抗的数据来设计电磁干扰滤波器的各个参数,可使滤波器的设计更加有效,加快其设计进程,节省工程上EMI滤波器的整改时间。最后的仿真和实验中传导电磁干扰得到了有效抑制,验证了该方法的可行性和有效性。     

一种基于虚拟阻抗的HAPF谐振抑制方法

针对HAPF系统中无功补偿电容FC易与电网阻抗发生谐振影响谐波治理和系统稳定问题,提出一种基于虚拟阻抗的谐振抑制方法,采集PCC点电压构建了谐振抑制阻尼函数,使之等效为并联在FC两端的阻抗,使系统的谐振频率始终大于补偿的谐波频率,不仅可实现较高的谐波补偿精度,而且可提高系统的稳定性。最后在一台30 kVA的HAPF平台上对所提出的方法进行了试验验证,试验结果表明了该方法的有效性。     

低成本高性能的共模和差模噪声分离技术

为了正确设计滤波器的参数，必须将共模和差模信号从线性阻抗稳定网络所测得的混合信号中分离出来。该文提出一种软硬件结合的低成本高性能的噪声分离技术，该技术共模信号是通过3个电阻组成的差模抑制网络分离出来的，差模信号则是根据共模和差模的定义，由软件方法计算得到的。文中对使用该方法可能存在的误差进行了估算。以1台600W 的直流电机系统产生的传导干扰为例，用此方法分离出共模和差模噪声信号，并根据分离结果设计了滤波器参数，最后给出系统接入此滤波器后传导干扰的频谱图。测量结果表明该系统的传导干扰发射在整个频段内均不超标，从而也证明了分离方法的有效性和实用性。     

基于PR控制和虚拟阻抗的光伏并网逆变器的研究

设计了一种采用准比例谐振控制零稳态误差的光伏并网逆变器控制系统。与常规的PI控制相比,该控制方法可对正弦输入信号进行无静差跟踪,同时克服了常规比例谐振(PR)控制器抗电网频率波动能力差的缺点。此外,结合虚拟阻抗技术,改善了传统LCL输出滤波器的性能,实现对LCL滤波器高频谐振的有效抑制而又不带来系统功率损耗。仿真试验证明,基于准比例谐振控制和虚拟阻抗技术的光伏并网逆变器具有良好的稳态性能和抗干扰能力。     

燃料电池轿车DC/DC变换器控制电路的EMI滤波器设计

在电磁兼容设计时,电源线上的传导干扰主要通过EMI滤波器进行抑制。本文介绍了电源EMI滤波器的基本结构、插入损耗,着重讨论了在电磁兼容测试情况下EMI滤波器插入损耗的计算方法。结合车载零部件传导发射的电磁兼容标准计算所需的插入损耗,通过选择分立元器件构造滤波器,最后通过电磁兼容测试验证了设计方法的正确性。     

基于等效阻抗的逆变器并联与环流抑制研究

低压孤岛微电网系统中,由于线路呈阻性,应用传统下垂控制往往存在功率耦合,当含有本地负荷时传统控制策略更加难以实现功率均分以及环流抑制.对此,此处提出了一种等效虚拟阻抗的逆变器并联控制策略以降低线路阻抗和本地负载不相等时引起的无功功率均分误差.首先分析环流和功率特性,得出端电压和线路阻抗与无功功率和环流之间的关系,基于等...     

双标量磁位的表面阻抗法

提出双标量磁位的表面阻杭法，以计算含有钢板的三维磁场分布和钢板涡流损耗。文中在钢板周围采用全标量磁位处理阻抗边界条件，而在源电流区域采用简化标量磁位，并应用磁余能量方法，引入等效虚拟磁性材料处理钢板的非线性问题。将本方法应用于ＴＥＡＭ问题２１模型，计算结果与实测结果相吻合。     

射频识别系统电磁辐射干扰特征快速分析与抑制

针对射频识别系统产生的辐射干扰噪声,提出了基于近场测量结合波阻抗分析的辐射机理快速分析方法与基于全电容高频电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)滤波器的辐射噪声抑制方法,可避免苛刻复杂的电波暗室噪声检测和电磁屏蔽噪声抑制方法,具有简便、快速、经济等优点。标准测试表明:采用文中方法可有效抑制辐射干扰噪声,噪声抑制效果可达24 dBμV/m,满足GB 9254 Class A标准,从而验证了方法的有效性。     

基于反射测量的噪声源阻抗提取方法

提出了一种提取受试设备(EUT)电源端口的噪声源阻抗的方法.该方法采用反射测量法测量EUT端口与人工电源网络(AMN)端口的S参数,并通过EUT的噪声源阻抗模型推导出共模阻抗与差模阻抗.分别采用纯电阻π型网络与无源滤波器作为模拟EUT负载进行实验,结果表明所提方法在9 kHz～30 MHz频段内提取1 Ω～1 kΩ内的共模、差模噪声源阻抗数据与采用传统S参数法的测量数据相吻合,实现了对EUT噪声源阻抗的简便测量.     

基于自适应虚拟阻抗的并网电流谐波抑制

分布式发电系统在电网中所占的比重持续增大,电网逐渐呈现弱电网特性,采用电压源型控制的并网逆变器可以在弱电网下可靠并网,但是并网电流易受电网电压背景谐波的影响。针对该问题,首先通过对电压源型并网逆变器输出阻抗建模分析,建立并网系统的谐波等效电路,在此基础上提出了虚拟谐波阻抗的方法并给出具体的实现方式。其次,通过对谐波电流幅值的检测,提出谐波含量负反馈控制,实现了虚拟谐波阻抗大小的自适应变化。此外,电压环采用改进的比例-积分-谐振(PIR)控制器,实现了对交流信号的准确跟踪。最后,结合Matlab/Simulink仿真和实验进一步验证了所提方法的有效性。     

复杂电子系统传导EMI噪声机理分析与处理

针对复杂电子系统产生的传导EMI噪声,该文分别利用电偶极子模型、电路分析方法和散射参数方法提出了3种传导EMI噪声理论模型及其等效电路,包括因串扰引起的传导噪声模型,因接地不良引起的传导噪声模型,以及因PCB线缆阻抗失配引起的传导噪声模型。同时,还设计了一种串扰扼流圈以有效抑制因串扰引起的传导EMI噪声。实验结果表明,采用文中方法,某型商用车载导航和刷卡器能够通过GB 9254标准测试,噪声抑制效果分别可达44.8和29.28 dB V,从而验证了方法的有效性。     

变频器中逆变器对外产生的干扰与抑制措施

针对变频器中逆变器在运行中产生的干扰及其方式、对无线电设备正常接受和机器设备正常工作的影响、对电机驱动造成的不良后果,提出抑制逆变器对外产生干扰的主要方法和具体措施.     

磁珠的性能特点及选择方法

介绍磁珠在开关电源中的应用,重点阐述磁珠的性能特点及选择方法。