功率变换器多开关状态下的传导电磁干扰预测

针对一个周期内多开关状态的功率变换器,建立基于IGBT模块的等效噪声源模型,并提出分区域的方法预测其传导电磁干扰,建立一个涵盖整个交流输出周期内不同负载电流水平的噪声源模型的集合。分析一个开关周期内由各个开关脉冲引起的传导干扰噪声的关系,一个交流输出周期内总的噪声通过频域内的叠加来获得。保持传播路径一致的情况下,将整个交流输出频率信号划分成4个区域,在每个区域内,传导干扰噪声用相应的噪声源模型计算,一个交流输出周期内的噪声通过4个区域内的结果联合计算得出。实验和仿真结果表明,预测结果有较好的精确度,可以实现整个传导干扰频段内的电磁干扰噪声预测。     

功率变换器去耦电容参数选择与过电压预测

功率变换器在高速开通与关断的过程中产生的电磁干扰影响系统的正常运行,提出一种基于绝缘栅双极晶体管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)开关模块的功率变换器电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)噪声源建模方法,可以精确的预测整个传导干扰频段内的EMI噪声。分析去耦电容对电路的影响,基于IGBT模块等效电磁干扰噪声源模型来预测功率变换器产生的过电压,通过对过电压的分析选择去耦电容的参数,整个分析体现如何应用该模型进行参数选择的过程。最后,仿真和实验表明参数选择的正确性。     

一种模块化的感应电机系统传导电磁干扰预测模型

深入研究感应电机驱动系统传导电磁干扰机理问题,对于由脉宽调制(pulse width modulation,PWM)功率变换器产生的电磁干扰源,提出将各开关状态分为2种模式,并结合负载电流的各个不同水平,建立各开关状态下的噪声源模型组合,感应电机驱动系统噪声源可根据这些组合联立获得。针对感应电机驱动系统中长线传输时电压反射现象及其造成的电机端过电压,建立长线电缆的高频传输线模型;分析感应电机绕组的高频特性,根据传输线理论,建立简化的感应电机高频等效模型。根据精确的噪声干扰源模型、长线电缆模型和电机模型,构建感应电机驱动系统"干扰源-传播路径-受扰体"的整体传导电磁干扰预测模型,实现其传导电磁干扰的有效预测。     

变换器传导电磁干扰集中等效模型参数估计方法

介绍了变换器传导电磁干扰集中等效电路的建模方法,从电路的角度上对变换器传导干扰耦合机理进行分析研究,提出了一种简单易行的方法估计变换器的噪声源和内阻抗,结合具体的实验装置验证了本文方法的正确性.研究结果表明应用本文建立的模型可以较准确地对实际滤波器的干扰抑制效果进行预测.     

不同耦合系数下的交错并联电流连续模式Boost功率因数校正变换器的传导电磁干扰

分析采用耦合电感的交错并联Boost功率因数校正变换器工作于电感电流连续模式时,耦合系数的变化对传导电磁干扰(EMI)的影响。将变换器中两开关管的漏源极电压作为传导干扰噪声源,分析变换器的共模噪声和差模噪声的传输路径,并且推导出噪声传输路径的等效电路。讨论传导噪声源在工频周期里不同谐波频率点的幅值变化,给出噪声源随频率变化的趋势,继而得到变换器在不同耦合系数下共模干扰和差模干扰的频谱图。在确定的耦合电感磁心的情况下,设计滤波器时,为了使功率密度最大化,推导出变换器的临界耦合系数。最后通过实际测试验证了理论分析的正确性。     

降低电机逆变系统电磁污染的软开关技术研究

分析了传统的硬开关PWM逆变传动系统中传导电磁干扰的产生源和传播路径.为了减少传导电磁干扰,应用一种新型的直流环节并联谐振软开关逆变器,阐述了软开关逆变器的工作原理及其特点.采用线阻抗稳定网络.分别在硬开关和软开关的条件下,对一台60kW的IGBT交流逆变系统的EMI传导噪声进行了测量,并对硬开关和软开关逆变器的EMI噪声频谱进行了对比.     

一种适用于全桥LLC变换器的共模噪声抑制方法

全桥LLC变换器拓扑简单,易于实现所有开关管的软开关,被广泛应用于中大功率场合.针对全桥LLC变换器,建立了变换器的共模噪声模型,分析了共模噪声源和共模噪声耦合路径,提出了基于平衡电容的共模噪声抵消方法,并给出了变压器寄生电容参数的提取方法.最后通过实验验证了模型的准确性和方法的可行性.     

基于Saber的一种斩波器传导电磁干扰预测

开关器件在开通和关断暂态过程中产生的高电压和电流变化是电磁干扰(EMI)的主要来源.准确的EMI预测需要能够高精度描述功率器件开关瞬间的动态行为.基于Saber软件,利用时域法对一斩波器的传导EMI进行了建模预测.利用Saber建模工具Model Architect对功率二极管进行建模;采用MAST语言对IGBT建立行为模型.通过实验对比,验证了干扰预测的准确性以及所建器件模型用于EMI干扰预测的可行性.     

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.     

基于极低寄生参数SiC模块的传导EMI噪声抑制

为减小碳化硅(SiC)器件的高频电磁干扰(EMI),提出一种具有低寄生电感和对地电容的混合封装结构SiC功率模块来抑制传导EMI。构建了两个具有同样功率回路和驱动电路的Buck变换器进行实验验证。两个变换器分别采用所提功率模块和TO-247封装的商用器件。实验证明低寄生电感可大幅增加开关速率但对EMI影响甚微;而低对地电容能有效减小地面电流。考虑到软开关也能减小EMI,在此进一步对比两个变换器在两种工况下的EMI噪声,证明所提结构功率模块在两种工况下均可有效抑制共模噪声。