一种电网尖脉冲干扰滤波器设计方法

提出了用分布电容可以忽略的磁芯电感器与寄生电感很小的穿心电容器相结合的尖脉冲干扰滤波器设计方案,并详尽地给出了尖脉冲干扰滤波器的设计方法.阐述了磁芯电感器滤波原理,给出了尖脉冲干扰滤波器的结构和原理,给出了尖脉冲干扰滤波器磁材料与磁芯结构的选择方法、线圈匝数和磁芯截面积的计算方法,给出了设计实例、实验方法以及实验结果.实验结果表明所提出的尖脉冲干扰滤波器设计方案是可行的.利用此方法可以设计出经济实用的尖脉冲干扰滤波器.     

一种电网尖脉冲干扰滤波器设计方法

提出了用分布电容可以忽略的磁芯电感器与寄生电感很小的穿心电容器相结合的尖脉冲干扰滤波器设计方案,并详尽地给出了尖脉冲干扰滤波器的设计方法。阐述了磁芯电感器滤波原理,给出了尖脉冲干扰滤波器的结构和原理,给出了尖脉冲干扰滤波器磁材料与磁芯结构的选择方法、线圈匝数和磁芯截面积的计算方法,给出了设计实例、实验方法以及实验结果。实验结果表明所提出的尖脉冲干扰滤波器设计方案是可行的。利用此方法可以设计出经济实用的尖脉冲干扰滤波器。     

一种新型高频功率电感器分布磁压结构

在分析高频电感器线圈涡流损耗构成及起因的基础上，提出通过设计电感器磁压以减小其线圈涡流损耗的研究思路，并据此研究思路，提出一种具有分布磁压的新型高频电感器磁芯结构。新结构通过在开集中气隙的高磁导率磁芯柱与线圈间加入低磁导率磁材料，为电感器的磁压分布构造一辅助磁路，进而使电感器线圈窗口内的磁场分布均匀化，大大减小了线圈涡流损耗。与已有的高频电感器磁芯比较，新结构工艺简单且不增加磁芯损耗。应用电磁场有限元仿真软件对新型分布磁压结构进行了分析与设计，给出了设计指导，并进行了实验验证。     

抗RFI馈通式滤波器原理与设计

射频及微波放大电路对直流供电电源的射频噪声抑制要求很高,通常在直流电源加装抗射频干扰(RFI)滤波器来抑制射频传导干扰信号,保证射频微波放大电路的正常工作.分析了电抗元件随频率变化的滤波特性变化规律,采用高阻抗的电抗元件、无感圆管式或圆片式穿心电容器及螺纹安装结构,设计了馈通式抗RFI滤波器,来抑制宽带射频传导干扰信号.所设计的滤波器的工作电流大,可靠性高,滤波器安装方便,可以有效抑制100 kHz～10 GHz范围内射频信号.     

双线并绕串联结构电感器寄生电容的消除

电感器是滤波器的重要组成部分,其寄生电容对其高频滤波性能有重要影响。本文介绍了一种双线并绕串联结构的电感器,在其中心抽头处接入一个合适电容器可消除寄生电容,该结构较高的耦合系数保证了高频段寄生电容消除的效果。本文简述了滤波器插入损耗的测试原理及电感器的高频模型,分析了电感器寄生电容的消除原理,对比两种绕线结构电感器的耦合系数,通过实验证实了双线并绕串联结构的电感器寄生电容的消除效果更佳。最后将此结构的电感器应用于LC滤波器中,实验表明滤波器的高频滤波性能得到了明显改善。     

微机控制测量系统中数字滤波器设计

在传统数字滤波器算法的基础上,本文论述了微机控制测量系统滤除高频随机干扰时新的数字滤波器的设计思路和设计算法,该数字滤波方法是利用测量误差理论中的肖维勒准则来剔除异常干扰值,用以削弱高频随机干扰尖脉冲。仿真表明,本方法优于传统的去除最大、最小值的平均值方法,是一个较为理想的测量系统滤波方法,有应用和研究价值。     

基于“负参数”理论的EMI滤波器寄生参数的双重消除

EMI滤波器是抑制传导电磁干扰的有效器件,但分立元件的自有寄生参数对其高频段性能有重要影响。本文利用两个同侧耦合电感器等效出"负电感"和在电感器中心处连接电容器等效出"负电容"的方法,消除滤波器中的寄生电感和寄生电容。为有效控制二次寄生参数对消除效果的影响,设计了一种新型平面"消除器"和双线并绕串联结构的电感器,其中前者为上、下交错排列的PCB导线构成的圆形线圈,采用3D有限元法计算了两交错线圈的互感,为设计该类消除器提供了一种数值计算方法;后者通过高耦合度的线圈中间节点与地之间接一4倍于寄生电容的电容器,可有效消除电感器的一次及二次寄生电容。将此类具有消除器的元件应用于EMI共模滤波器,以此消除对应的寄生参数,实验表明滤波器的高频性能得到了明显改善。     

高压直流输电用交流滤波电容器组的设计

主要阐述了高压直流输电换流站用交流滤波电容器组的关键技术,根据滤波需求及无功容量需求,计算得到滤波器电容器组的参数;根据绝缘配合、电场分布、及结构抗震等计算结果,得到电容器组单元参数及电容器组布置方案;并根据电容器组结构,提出滤波器组的不平衡保护方案。并以富宁换流站的交流滤波器电容器为例,验证了设计的合理性。目前,富宁换流站交流滤波器电容器组已投入运行,滤波及无功补偿效果良好。     

基于跑道形磁芯共差模电感在电源中的应用

计算机的开关电源需要使用共模电感来抑制共模的电磁干扰,同时需要考虑对差模的电磁干扰抑制,为了获得良好的干扰抑制效果,需要设置两级或两级以上滤波电路,这必然带来开关电源电路成本,降低电源的功率密度。提出一种采用纳米非晶跑道形磁芯共差模电感器,以常用500 W PC电源,只用一级共模滤波器就能满足电磁兼容(EMC)要求。     

不同剩磁铁基纳米晶磁芯脉冲磁化特性

铁基纳米晶材料因其优异的软磁性能被广泛应用于脉冲磁元件中。为更好指导脉冲磁元件的设计与性能分析,需要根据应用环境测试铁基纳米晶磁芯的脉冲磁化特性。该文建立了基于LC铁磁谐振放电型测试平台,选择合适的测量电路,获得高、低剩磁铁基纳米晶材料在不同磁化速率、磁感应增量下的初始磁化曲线和磁滞回线,并获得脉冲磁导率、损耗等关键磁参数的变化趋势。通过曲线拟合的方法建立了脉冲磁导率、损耗与磁化速率、磁感应增量之间的数学关系,全面反映了铁基纳米晶磁芯的脉冲磁化特性。基于铁基纳米晶磁芯的脉冲磁化特性基础数据,能够有效、准确分析典型脉冲磁元件的工作特性并优化其设计。     

软开关变换器中平面无源集成的研究

以零电压Boost准谐振变换器为例,对软开关变换器中的滤波电感、谐振电感和谐振电容进行平面无源集成研究,减小了软开关变换器的大小和重量,提高了磁性元件的利用率,为电力电子的系统集成提供了技术支持,符合现代集成开关电源的发展方向,最后给出了仿真结果,验证了本设计的有效性.     

零电流准谐振Buck变换器的磁集成研究

以零电流准谐振Buck变换器为例,引入谐振电感和谐振电容与变换器中的功率开关管组成谐振开关.通过谐振,使流过功率开关管的电流呈正弦波形,为功率开关管创造了零电流开关条件.对分立的谐振电感和滤波电感进行磁集成,阐述集成后Buck变换器工作原理.用Saber软件对集成后的电路进行仿真.分析谐振电感和滤波电感的耦合系数对谐振...     

气隙对电感磁芯内部磁场分布及电感的影响

开关电源的输出滤波电感中流过的电流比较大,磁芯容易出现饱和现象。为了解决这一问题,常用的方法是在电感磁芯中加开气隙,但加开气隙会对整个器件的性能产生影响。采用三维有限元方法对不同添加气隙方法对感性器件电感量的影响进行分析,得到了对应不同气隙量和匝数电感和磁芯内部磁感应强度分布,样品电感实测值与计算值对比,验证了仿真结果的正确性,为感性元件的工程设计和试验前预校正提供了一种新方法。     

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。     

基于柔性电感的恒频控制LLC谐振变换器

传统LLC谐振变换器采用变频控制,在输入电压变化范围较宽时开关频率变化范围宽,其磁性元件难以优化设计.将LLC谐振变换器中的谐振电感设计为柔性电感,通过改变柔性电感的电感而改变变换器的谐振频率,改变LLC变换器的输出特性,实现宽输入电压、宽负载范围内的恒频调压,进而可以实现变压器、电感、滤波电容等元件的优化设计.首先介...     

Impact of Input Voltage Sag and Unbalance on DC-Link Inductor and Capacitor Stress in Adjustable-Speed Drives

This paper investigates the impact of input voltage unbalance and sags on stresses in the dc-bus choke inductor and dc-bus electrolytic capacitors of adjustable-speed drives (ASDs). These stresses are primarily attributable to the rectifier's transition into single-phase operation, giving rise to low-order harmonic voltages (120 Hz, 240 Hz, etc.) that are applied to the dc-link filter components. These harmonics elevate the ac-flux densities in the dc choke core material significantly above values experienced during normal balanced-excitation conditions, causing additional core losses and potential magnetic saturation of the core. It is shown that the effects of voltage unbalances and sags on the dc-link capacitor lifetime will be the same when either line inductors or a dc-link choke inductor are used if the dc choke-inductance value is twice the value of the line inductance. Simulations and experimental tests are used to verify the accuracy of predictions provided by closed-form analysis and simulation for a 5-hp or 3730-W ASD system.      

Analysis and design of a push–pull DCM boost power factor corrector

A novel power factor corrector (PFC) composed of two‐phase discontinuous conduction mode (DCM) boost PFCs and a coupled inductor is proposed in this paper. By coupling the two‐phase boost inductors into the same magnetic core, both the circuit volume and the input ripple current are reduced. Therefore, the power factor (PF) value and the power density are improved. In addition, the output capacitor size can be smaller. The proposed topology distributes the input current and output current equally for the two phase modules. A cut‐in‐half duty cycle can decrease the conduction losses of the switches, and both the turns and diameters of the inductor windings, which help more in the reduction of the circuit volume. The advantages of a DCM boost PFC, such as natural zero‐current‐switching (ZCS) of the output diode, a natural PFC function and the simplified EMI filter design, are maintained. Detailed analysis and design of the proposed topology and the experimental results on a prototype with a 380‐V output voltage and a 200‐W output power are provided. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

用于太阳能和风力发电系统并网LCL滤波器的分析和设计

针对太阳能和风力发电系统中频繁用到的并网LCL滤波器,建立其数学模型,详细分析LCL滤波器网络各项参数的特性,提出设计的限制条件,推导出系统中滤波电感和滤波电容之间的关系式,进而推算出电感和电容值,同时分析了滤波电容增加阻尼电阻对系统性能的影响。仿真结果表明,设计的LCL滤波器可以完成在新能源行业中优质并网的要求,也验证了理论分析的正确性。     

基于IR1150的单相高功率因数整流器设计与实现

设计了一种新型单相高功率因数整流器,控制电路采用基于单周期控制的电流连续模式(CCM),功率因数校正芯片IR1150作为主控芯片,无需传统功率因数校正(PFC)电路所需的乘法器、输入电压采样以及固定的三角波振荡器,简化了PFC电路的设计并缩小了装置体积。分析了系统的工作原理,对高功率因数整流器的主要模块如升压储能电感、输出电容、电流环与过电流保护、电压环与输出过电压保护、电磁干扰(EMI)滤波器和噪声干扰的抑制等进行了详细分析与设计。在升压储能电感设计中,采用了一种新型薄铜带工艺绕制的Boost储能电感,有效地减小了高频集肤效应,改善了Boost变换器的开关调制波形并降低了磁件温升。500W的样机实验表明,该高功率因数整流器设计合理、性能可靠,功率因数可达0.994。     

48V输入电压调节模块的现状及未来

分析了48V输入电压调节模块(VRM)设计的难点，系统地介绍在主电路拓扑选择、同步整流器选择、输出滤波器的设计中应遵循的原则。同时简要讨论了VRM设计时在电路布局、控制环设计及变压器设计时应注意的问题。