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。     

一种新型的平面无源集成EMI滤波器结构

为了减小电磁干扰(EMI)滤波器的体积,提高开关电源的功率密度,提出一种堆积式交错并联平面无源集成EMI滤波器结构,将滤波器的共模电感、差模电感、共模电容和差模电容集成为一个单元模块,解决了现有结构难于集成大电容的问题,减小了集成电容的等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL);在考虑共模电感的等效并联电容(EPC)和共模电容的ESL以及它们的ESR情况下,建立了平面无源集成EMI滤波器的高频共模等效电路模型;利用二端口网络的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,以及高频模型和插损公式的正确性。     

集成EMI滤波器原理与设计

利用柔性多层带材,提出了一种Electromagnetic Interference(EMI)滤波器的集成结构。该结构单独设计了差模绕组,并将滤波器中所有无源元件都集成在同一磁心中。文章通过建立集成滤波器的分布模型,从差、共模电流分布和磁路的角度,分别阐述了差、共模电感的集成原理,并给出了计算公式和集成结构的设计要点。实验部分比较了在不同差模电感下,差模插入损耗特性和EMI测试结果。实验表明,集成滤波器比分立滤波器体积更小,高频特性改善显著。     

基于柔性多层带材3kW全集成EMI滤波器

EMI滤波器是抑制干扰的有效手段之一,全集成EMI滤波器在性能和体积方面均具有明显的优势。基于柔性多层带材,设计了应用于3kW场合的全集成EMI滤波器。文章详细介绍滤波器的集成原理,并提出了集成结构的设计流程和参数的计算方法。实验结果表明,在中、大功率场合,和分立滤波器相比,全集成EMI滤波器性能更好、体积更小。     

基于柔性多层绕组的集成EMI滤波器

本文提出一种基于柔性多层集成L—C绕组的新型EMI滤波器集成结构。通过采用此种结构,可以将共模电感,差模电感与共模电容集成为1个单元。与平面PCB绕组的集成EMI滤波器比较,具有铜损显著减小的特点。本文还介绍了实验样机和实验结果。     

EMI滤波器软件自动化设计

EMI滤波器应用极为广泛,而如何设计和选用EMI滤波器是一个十分复杂的课题,本文作者所设计的EMI滤波器软件,在10kHz-30MHz频域,可给予滤波器工程师在设计和生产实践中提供指导依据,因而具有很大的工程应用价值。     

用于开关电源的EMI滤波器设计

给出了用转移矩阵【A】参数法分析电源EMI滤波器插入损耗的具体方法,介绍了电源EMI滤波器的几种基本结构。通过分析LISN网络和EMI噪声的特性,分别对共差模等效电路进行分析与设计。结合所要通过的EMC标准计算所需的插入损耗,选择合适的元器件构造电源EMI滤波器,最后通过试验验证了设计方法的正确性。     

开关电源EMI滤波器原理与设计研究

在开关电源中，EMI滤波器对共模和差模传导噪声的抑制起着显的作用。在研究滤波器原理的基础上，探讨了一种对共模、差模信号进行独立分析，分别建模的方法，最后基于此提出了一种EMI滤波器的设计程序。     

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。     

有源EMI滤波器研究现状综述

随着开关功率变换器朝着小型化、高频化、高功率密度化方向的发展,人们对滤波器的体积和性能提出了更高要求。有源EMI滤波器可以有效减小滤波器的体积和重量,是符合电力电子设备发展趋势的选择。本文介绍了有源EMI滤波器的工作原理,并对现有的有源EMI滤波技术进行了分析对比,结合具体实例,总结了各方案的优缺点,最后对有源EMI滤波器的设计难点和发展方向进行了说明。目前有源EMI滤波器的成本和稳定性问题,是限制其推广应用的主要因素。     

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。     

基于噪声仿真的EMI滤波器研究

提出一种依据仿真得到的开关电源噪声进行电磁干扰(EMI)滤波器设计的方法.针对Boost功率因数校正变换器,应用SABER软件仿真不同寄生参数下的噪声幅值,得到了影响共模噪声和差模噪声的主要因素:差模噪声主要是由功率器件的高频模型引起的,而共模噪声则与无源器件的高频模型以及MOSFET对地漏电容相关,且随着漏电容的增加而增加.在考虑功率器件的高频模型、MOSFET的对地漏电容以及无源器件的高频寄生参数等影响的情况下,采用噪声仿真的方法分离出变换器的共模噪声和差模噪声.在此基础上,应用插入电压增益的方法,计算出共模滤波器和差模滤波器的截止频率,设计了EMI滤波器.实验验证了仿真的准确性以及滤波器设计方法的正确性.     

A passive EMI filter with access to the ungrounded motor neutral line—Its effect on attenuating bearing current

This paper describes the effect of a passive EMI filter on preventing bearing current from flowing inside an inverter‐driven motor. Motor‐bearing damage is often caused by bearing currents resulting from the breakdown of grease films in the motor bearing. The high‐frequency common‐mode voltage generated by the PWM inverter induces a shaft voltage between the rotor and the frame. When the shaft voltage exceeds the breakdown voltage of the grease films, a destructive instantaneous discharge current with a peak value of about 1 A flows through the motor bearing. The passive EMI filter, which is unique in access to the motor neutral line, can reduce the shaft voltage as a result of eliminating the high‐frequency common‐mode voltage from the motor terminals. Hence, no breakdown occurs in the grease film, so that no bearing current flows. The viability and effectiveness of the passive EMI filter is verified by experimental results obtained from a 400‐V, 3.7‐kW laboratory system. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 166(2): 78– 87, 2009; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20489     

车载充电机输入EMI滤波器设计

对锂电池车载充电机的工作原理进行了介绍,结合车载充电机的工作过程分析了输入端干扰信号的特征和耦合路径,为此设计了车载充电机输入端的EMI滤波器,并对输入端EMI滤波器的工作原理、设计方法和参数计算进行了研究。样机实验结果表明,车载充电机输入端电磁干扰小,EMC达到了技术要求。     

并联型共模电流补偿电路补偿特性研究

在电力电子变换器中,开关器件的高速开关,产生了巨大的dv/dt,di/dt,形成了严重的电磁干扰问题。传统的共模电流抑制技术主要依赖共模电感、电容等储能元件构成无源滤波器,然而滤波器的体积、重量问题比较突出,而且无源滤波器很难摆脱高频寄生参数的困扰,因而高频滤波效果普遍不佳。有源共模补偿方式的提出,能较好的解决这一问题。针对并联型有源共模电流补偿方式,本文重点分析了补偿信号与实际共模电流信号出现幅值、相位、频率误差时,对补偿效果的影响,并提出了一种基于共模电流能量的共模噪声评价方法,为实现共模电流的闭环补偿提供理论指导。     

EMI滤波器网络最佳工作状态设计及其平面化实现

EMI滤波器是抑制传导干扰的重要手段之一,受噪声源、负载阻抗影响,其工作性能往往不佳。为了改善这些不利影响,提出了一种带有阻抗失配网络的EMI滤波器网络设计方法,其可根据噪声源及负载阻抗的大小,将阻抗失配网络分为L型与C型两类,并通过选取合适的失配网络参数使噪声源与滤波器的输入阻抗和负载阻抗与滤波器的输出阻抗均满足一定的比例关系。EMI滤波器网络利用不同阻抗比例关系产生不同的反射损耗这一特性,对滤波器的最佳工作状态进行配置,使得滤波器在原有插入损耗的基础上增加其反射损耗,达到改善滤波器工作性能的目的。为了减小滤波器体积,将滤波器网络设计方法应用于平面环形EMI滤波器中,并通过实例测试验证其有效性与可行性。     

一种高性能EMI滤波器及屏蔽测试技术

介绍一种高性能EMI滤波器的电路结构及原理,并详细描述了EMI滤波器插入损耗测试的屏蔽测试方法。     

A passive EMI filter with access to the ungrounded motor neutral line: direct connection of a general‐purpose inverter to a three‐phase grounded voltage source

This paper proposes a small‐sized passive EMI filter for the purpose of eliminating high‐frequency shaft voltage and ground leakage current from an AC motor. The motor is driven by a general‐purpose PWM inverter connected to a three‐phase grounded voltage source. The passive EMI filter requires access to the ungrounded neutral point of the motor. This unique circuit configuration makes the common‐mode inductor effective in reducing the high‐frequency common‐mode voltage generated by the PWM inverter with a carrier frequency of kHz. As a result, both high‐frequency shaft voltage and ground leakage current can be eliminated very efficiently. However, the common‐mode inductor may not play any role in reducing the low‐frequency common‐mode voltage generated by the diode rectifier, so that a low‐frequency component still remains in the shaft voltage. Such a low‐frequency shaft voltage may not produce any bad effect on motor bearings. The validity and effectiveness of the EMI filter are verified by experimental results obtained from a 200‐V 5‐kVA laboratory system. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 159(2): 80–87, 2007; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20243     

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。