共模电感的建模方法及验证

共模电感是EMI传导噪声抑制中的重要元件.本文介绍分析了共模电感仿真模型建立的不同方法,选择一种最简单的建模方法进行建模,并用Maxwell仿真结果与给定共模电感数据表对比,验证了建模方法的准确性.     

反激式开关电源的变压器电磁兼容性设计

对于带变压器拓扑结构的开关电源来说,变压器的电磁兼容性(EMC)设计对整个开关电源的EMC水平影响较大。本文以一款反激式开关电源为例,阐述了其传导共模干扰的产生、传播机理。根据噪声活跃节点平衡的思想,提出了一种新的变压器EMC设计方法。通过实验验证,与传统的设计方法相比,该方法对传导电磁干扰(EMI)的抑制能力更强,且能降低变压器的制作成本和工艺复杂程度。本方法同样适用于其他形式的带变压器拓扑结构的开关电源。     

开关电源的电磁兼容性设计

对开关电源的电磁干扰波形进行了分析,建立造成共模干扰、串模干扰的电路模型,然后提出了具体解决方案:利用单级或双级EMI滤波器滤除共模干扰和串模干扰,并介绍了选择EMI滤波器中元器件的方法。实验表明:利用简易的EMI滤波器可将电磁干扰衰减40 dBμV;使用改进后的EMI滤波器,能将电磁干扰衰减50~70 dBμV。     

集成EMI滤波器的研究

提出了基于平面EI磁芯的差共模EMI集成滤波器,分析了差共模滤波器的集成原理,进行了电磁场有限元分析仿真验证,推导建立了集成差共模滤波器的等效电路、电路仿真及实验结果,表明利用EI磁芯集成的差共模滤波器具有较好的滤波效果.     

一体化电机系统中传导干扰抑制方法的研究

为了抑制一体化电机系统中的传导干扰，分析了一体化电机系统传导干扰的产生机理及其耦合途径．根据干扰机理、耦合途径及干扰源的分布，分别采取相应的抑制措施．功率器件的电压过冲和电压变化率可以通过缓冲电路来进行抑制．基于传导干扰的耦合途径不同，以变流器为界，前后分别从漏电流和共模电压的角度进行抑制，采用有源滤波来补偿漏电流和消除共模电压．在理论分析的基础上，设计了用于抑制传导干扰的新型滤波器．实验结果证明，增加缓冲电路和滤波器后，一体化电机系统的传导干扰强度明显减弱．     

传导电磁干扰噪声综合解决方案

为有效抑制传导电磁干扰噪声,设计了一种能够较好抑制共模噪声的优化噪声分离网络,采用单电流探头法提取噪声源内阻抗,并从技术与经济角度对各类分离网络、EMI滤波器性能进行决策参数建模,据此设计合适的传导电磁干扰综合解决方案.进行了噪声分离网络共模抑制比特性试验和基于单电流探头测量的EMI噪声源内阻抗提取试验,并开发了传导EMI噪声综合处理系统.结果表明,该综合解决方案可以实现对传导噪声的有效分离及噪声源内阻抗提取,同时可兼顾技术性与经济性而达到优化;所建立的噪声综合处理系统能较好完成噪声综合解决方案,对传导电磁兼容有参考意义.     

GPS连续站水平位置时间序列共模白噪声识别与估计的欧拉-滤波法

根据GPS误差的特征,以天津地区连续观测资料为例,提出了在局域空间尺度上采用欧拉-滤波法来识别与估计共模误差,结果表明:GPS连续站水平向时序观测资料包含着非常明显的共模误差;综合利用欧拉-滤波法可以对共模误差中的白噪声做出较有效的估计;测站的综合白噪声、共模白噪声、测站自身白噪声大小的统计比例约为2.0∶1.7∶1.0。通过对观测值的修正,信噪比可提高1倍。     

汽车用直流电机的电磁干扰测试及抑制技术研究

汽车电机是汽车内主要电磁干扰源之一,属于宽带干扰源。以汽车空调电动机为例,对车用直流电机的电磁干扰形成机制、测试方法和抑制措施进行了研究,提供了一种用于微电机多点接地宽频带EMC的滤波电路,并对其干扰特性进行了测试与分析。结果显示:此滤波电路能有效抑制汽车空调电动机的差模和共模干扰信号,提高滤波性能,使其传导干扰电压和辐射干扰电压均满足欧盟EN 55014-1∶2006+A1∶2009+A2∶2011标准要求。     

基于共模电流频谱能量的共模干扰抑制研究

在电力电子装置中不存在两个互补对称共模噪声源时,可以采用外加补偿电路的有源并联共模电磁干扰抑制技术。分析了补偿电路与被补偿桥臂的PWM信号传输时间差对共模电磁干扰抑制效果的影响。分析了共模电流频谱最大值、频谱平均值和频谱能量3种评估指标的特点与计算,并仿真研究了它们与传输时间差之间的关系。说明了共模电流频谱能量是一个理想的快速评估共模电流大小的指标。采用DSP建立了数字化并联有源共模EMI抑制的单相半桥逆变器物理实验模型,实验结果表明了共模电流频谱能量评估的有源并联共模电磁干扰抑制技术的正确性和有效性。     

传导电磁干扰综合测量与分析系统

为了有效地抑制传导噪声,提出了一种传导电磁干扰综合测量与分析系统.系统采用以0°/180°功分器为核心器件的噪声分离技术诊断干扰机理,从而克服以射频变压器为核心器件的分离网络高频特性较差的缺点.同时,为了测量噪声源内阻抗以设计合适的滤波器,系统采用了双电流探头法对噪声源进行建模.此外,系统还利用散射参数方法分析滤波器电路参数和模态参数,并找到两参数之间的对应关系,从而分析混合模型直接设计共模/差模滤波器.实验结果表明,滤波器加载前后,总噪声、共模噪声以及差模噪声最大降幅分别为20,22,15dBμV,其余频段降低约10dBμV,且能通过美国FCC标准,从而验证了系统的实用性.     

反激式开关电源中变压器分布电容产生的共模干扰研究

以反激式变换器为研究对象,在仔细分析了变压器原副边之间分布电容对共模干扰作用的基础上,建立了共模传导干扰耦合通路模型。在考虑了变压器线圈绕组的电位分布的情况下,提出了一种计算变压器初、次级绕组间等效共模寄生电容的方法。根据模型,重点分析了变压器的绕组结构及变压器与外电路的连接方式对系统中的共模干扰产生的影响。最后,提出了一种共模干扰滤波器,并用软件进行了仿真验证。     

基于零电压直流均压电路和分层控制的中压级联有源滤波器

级联有源滤波器拓扑结构简洁,可不经变压器直接接入中压配网,但级联单元的数目大,控制繁杂,并且直流侧电容电压存在不均衡问题。该文提出一种中压级联有源滤波器分层控制策略,分离系统上层主功能控制和下层单元控制,扩大主控制计算的时间裕度,实现较复杂的控制算法,并保证系统动态响应速度;同时提出一种硬件辅助箝位电路及其软开关控制策略,实现直流侧电容能量交换与均压控制,并且通过相位与模式控制使辅助回路开关零电压(zerovoltage switching,ZVS)运行,提高辅助回路效率,降低开关噪声。仿真和实验研究证明:分层控制策略与软开关辅助箝位措施是实现中压级联有源滤波器的有效方法。     

光电集成电场传感器的设计

基于光电集成技术的电场传感器具有良好的抗电磁干扰能力和很快的响应速度。为了能够测量高电压电力系统中的瞬变电场,该文在基于光电集成技术的电场传感器工作原理的基础上,提出了一种适用于强电场测量的光电集成传感器设计方案。该文将电场传感器分解为调制器和偶极子天线,给出了传感器的等效电路,分别计算了调制器和偶极子天线的参数,最后对电场传感器传递函数的幅频特性及最大可测电场进行了计算。分析计算的结果表明,所设计的电场传感器最大可测电场幅值接近106V/m,同时具有较好的频响特性。     

电动汽车电机驱动系统分布参数对传导电磁干扰影响研究

构建了电动汽车电机驱动系统传导电磁干扰测试平台,研究电动汽车电机驱动系统带载工况下分布参数对传导电磁干扰的影响.通过测试比较电机驱动系统带载工况下和空载工况下产生的传导电磁干扰,分析系统高低频差模干扰和共模干扰的传播路径,建立相应的等效电路,在频域内分析了传导电磁干扰产生的机理和分布参数对传导电磁干扰的影响.测试结果表明,适当增大电机控制器内部功率器件对地分布电容和直流动力线缆对地分布电容可减小系统产生的高频传导电磁干扰.      

平面型高频PCB变压器材料和结构工艺

根据电磁感应理论和多层PCB(印刷电路板)材料的特点，对平面型高频PCB变压器的结构和工艺进行了研究，得到了一种新颖的平面型高频多层PCB变压器。将该变压器用于高频开关电源DC／DC模块，使得该电源模块高度低、体积小、效率高、电磁干扰小、产品一致性好，可实现自动化生产。     

具有滤波功补绕组整流变压器的等值电路计算

针对一种具有滤波功补绕组的新型整流变压器的等值电路进行推理计算.首先分析了四绕组变压器的多边形基本等值电路;其次依据新型整流变压器的独特设计推理了其射线形简化等值电路;最后在Matlab/Simulink电力系统仿真模块(PSB)中建立了新型整流变压器的等值电路模型,通过仿真验证了等值电路的正确性.得出的射线形等值电路简单明了,为分析新型整流变压器的各种运行特性提供了有效的工具.     

滤波器寄生参数消除技术的应用

现代煤矿中的高次谐波和电磁脉冲,会干扰监控系统对瓦斯信号的检测.电磁干扰滤波器能有效地抑制干扰,但无源元件的高频寄生参数严重影响了其抑制干扰的能力,需予以消除.分析电缆对瓦斯信号的干扰、寄生参数变化对滤波器性能的影响以及滤波器寄生参数的抑制措施;通过对电磁耦合的分析、电路的仿真与计算,验证滤波器对干扰的实际抑制效果.实现矿井滤波设备的集成、成本的降低,有效减小电磁干扰对瓦斯信号的影响.避免因干扰产生的高值断电、信号误动作、通讯中断等造成的矿井安全隐患.