一种基于转移函数的电机驱动系统共模EMI滤波器设计方法

为抑制电机驱动系统传导干扰发射,提出一种基于转移函数的共模EMI滤波器设计方法。采用该方法针对一个电机驱动系统设计了逆变器直流侧和交流侧共模电磁干扰滤波器。实验结果表明,该方法能够在保证交流侧共模干扰强度不增加的同时,有效抑制直流侧共模干扰。

基于IGBT的Buck电路共模EMI特性研究

针对IGBT的高du/dt给电力电子装置带来的严重共模电磁干扰(common-mode electromagnetic interfer-ence,CM EMI)问题,深入分析了Buck电路的CM EMI,首先提出了Buck电路的共模电流等效电路,分析了噪声源频谱及其与输入电压、开关频率、开关速度等运行参量间的关系。为弥补理论分析的不足,以实验手段研究了采用IGBT的Buck电路的输入电压、开关频率、负载电流、占空比、驱动电阻等参量对共模EMI的影响。研究表明:共模EMI与占空比无关而与输入电压和开关频率成正比关系。驱动电阻和负载电流均影响开关速度,因而对共模EMI也有影响,其中负载电流的影响与开关器件的开关特性有很大关系。

功率变换器动态节点电位平衡共模EMI抑制技术

为了抑制Boost电路中的共模EMI,提出一种动态节点电位平衡思想,即利用功率器件固有的寄生电容在功率电路中构造动态电位平衡节点对,使得流过该节点对的共模位移电流大小相等,方向相反,从而互相抵消,抑制流入源端的共模电流.这种方法被推广应用于多种功率变换器拓扑,如Buck、Flyback和Forwad电路中.理论分析和实验结果都表明该技术有效地减小了电路的共模EMI.

PWM电机驱动系统传导共模EMI抑制技术的研究现状

现代工业领域中广泛采用的PWM电机驱动系统,因功率变换器调制策略的原因,将不可避免地形成传导共模EMI,并且其危害程度要远大于差模EMI的危害程度,是EMI问题的研究热点。详细分析了PWM电机驱动系统传导共模EMI抑制技术的研究现状,并在此基础上给出了典型方法存在的不足,及抑制技术的发展趋势。

反激式变换器共模EMI抑制研究

分析了反激式变换器的噪声模型,根据原、副边的噪声回路特点,提出利用反激式变换器的辅助绕组改变变压器内的电位分布以调整其内部分布电容,从改变噪声通路阻抗的角度调整原、副边噪声平衡,实现共模噪声抑制。以一台50W反激式变换器为平台对分析结果进行了实验,实验结果验证了分析的正确性。

永磁同步电机共模EMI模型的参数化研究

提出了一种电机共模EMI模型的建模方法。通过测量电机的端口差共模阻抗,利用每种阻抗在不同串并联谐振频率处的值确定模型中的R,L,C参数,该方法在确定电机共模EMI模型的参数时,简便实用。所建模型可用于永磁交流伺服驱动系统共模EMI噪声的仿真预测。

开关电源变压器屏蔽层抑制共模EMI的研究

以反激式开关电源为例,在分析其高频变压器形成共模传导EMI机理的基础上,探讨了在变压器设计中设置屏蔽层以抑制共模传导EMI的原理。给出了具体的设计方法,并应用于具体产品的设计中。试验测试表明,屏蔽层的设置可以有效地抑制高频开关电源的共模传导EMI。由此进一步研究了屏蔽层在其他类型开关电源中应用的可行性。

基于补偿原理的正激式变换器传导共模EMI抑制

本文分析了开关电源共模EMI产生原因及传播方式,介绍了传统共模EMI抑制方法的特点,并且针对正激式变换器分析了共模EMI传播模型,提出了利用补偿原理抑制正激式变换器共模EMI的方法。

机车辅助逆变器共模传导干扰EMI预测分析

为了预测和谐机车辅助逆变器在VVVF工作模式的共模传导EMI,提出了一种基于频域分析的预测模型,该预测模型将辅助逆变器的Buck电路和三相逆变电路分开研究,分别采用梯形波等效法和双重傅里叶积分法建立两者的干扰源数学模型,再结合共模传导的耦合通道建立等效电路,将干扰源模型和等效电路相结合,根据叠加定律得到系统的共模传导EMI预测模型表达式。预测和仿真频谱结果验证了所提模型的有效性,并结合共模干扰机理给出了抑制措施,该类方法也适用于两级式逆变器的共模传导预测。

反激变换器共模传导EMI噪声抑制的研究

对反激式变换器的原、副边共模传导EMI噪声特点进行了分析,总结了共模传导噪声模型并详细介绍了干扰源、传输通道对共模传导噪声的影响。建模分析了变压器绕组分布电容与共模传导等效电容之间的关系,针对原、副边共模噪声的特点,提出通过调整变压器绕组层间距离来控制共模传导路径阻抗特性的新方法,实现原、副边共模电流的抵消,从而更好地抑制共模传导噪声。并以一台40W的反激式电源为实验平台,用实验方法验证了该方案的可行性。

采用环形变压器的小功率隔离型DC-DC变换器共模电磁干扰噪声建模与抑制

环形变压器具有隔离电容小、易于实现印制电路板(PCB)和集成电路(IC)等优点,在小功率隔离DC-DC变换器设计中的应用日益广泛。实际产品设计中,针对共模EMI噪声的准确预测和有效抑制是至关重要的,而变压器是隔离变换器共模EMI噪声的主要传播通路。然而,目前鲜有针对环形变压器共模电磁干扰(EMI)特性的相关研究,也缺乏针对性的噪声抑制方法。该文针对多种常见于小功率隔离型DC-DC变换器应用的环形变压器对称绕组结构,推导证明其具有统一的对称共模等效集总电容模型。该模型的参数易于获取,且可直接用于预测共模EMI噪声。分析了常用隔离变换器拓扑采用环形变压器时的共模噪声特性,同时给出噪声预测方法,并经实验验证了模型的正确性和有效性。此外,还提出多种环形变压器的共模EMI噪声抑制方法并加以分析,所提方法已在两台样机上得到验证,共模噪声的抑制效果显著。

基于电磁仿真软件的平面变压器共模电磁干扰建模方法及其应用

传统的变压器模型多为集总电容模型,在10MHz以上的频段,模型与实测特性存在较大偏差,难以反映变压器的高频电磁干扰(EMI)特性。该文提出利用S21参数来衡量变压器共模EMI性能,研究平面变压器高频3D建模方法。通过实际测试验证了3D建模方法的准确性,并将该建模方法应用于某高频变压器的共模EMI性能评估及优化设计中,从制造工艺水平和材料特性参数等方面,分析影响变压器共模S21参数一致性的关键因素,为提高产品性能的一致性提供了质量管控依据。

高频开关电源有源EMI滤波器应用研究

以反激式开关电源为研究平台,详细分析了开关电源中电磁干扰的问题,尤其是共模传导电磁干扰。重点研究基于运算放大器的有源共模传导EMI的抑制方法,并比较采用有源共模EMI滤波器和不采用有源共模EMI滤波器的实验原理及EMI水平。实验证明了该有源EMI滤波器工作稳定,滤波效果良好。

基于EMI滤波的通信高频开关电源电磁干扰抑制方法

在实施通信高频开关电源电磁干扰抑制的过程中,电磁抑制效果不佳,为此提出一种新的基于电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)滤波的通信高频开关电源电磁干扰抑制方法。引入EMI滤波,设计了共模EMI滤波器,将其接入通信高频开关电源,根据接入后简化的单相等效电路,设计通信高频开关电源电磁干扰抑制算法,并且设置饱和约束条件和漏电流约束条件,实现通信高频开关电源电磁干扰抑制。设计对比分析实验,实验测试结果表明,设计方法对于不同频率下的电磁干扰抑制效果均达到了CISPR国际电磁兼容标准,表现出了良好的实际应用价值。

一种兼顾效率和电磁兼容的反激变压器设计

三明治绕法通常用来增大变压器初、次级绕组之间的耦合系数,减小漏感,提高电源整体效率。但该方法往往会恶化共模传导电磁干扰。本文基于次级绕组净感应电荷的理论模型,深入分析了屏蔽体接地点位置及屏蔽高度对变压器共模传导EMI的影响。提出在反激变压器采用三明治绕法的同时,调节屏蔽层与次级绕组之间间距的方法来兼顾整个系统的效率和电磁兼容问题。采用优化设计的反激变压器使得系统的效率提高2.31%,共模传导EMI改善了15d B。实验结果验证了理论分析的正确性和实际有效性。