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。

基于积木式交错并联的平面全集成EMI滤波器

为了减少电磁干扰(EMI)滤波器的体积,提高开关电源的功率密度,提出一种基于积木式交错并联的平面全集成EMI滤波器。根据差、共模噪声的频段分布规律,采用温度稳定性较高的薄膜介质材料进行交错并联来实现共模电容的集成,采用电气性能较稳定的Ⅱ类陶瓷材料X7R来实现差模电容的集成,采用PCB绕组来实现共模电感和差模电感的集成,给出了平面全集成EMI滤波器高频差、共模等效电路及其插入损耗的计算公式。仿真和实验验证了所提出的平面全集成EMI滤波器的有效性及其高频差、共模等效电路和插入损耗公式的正确性。

基于3D打印技术的平面磁集成EMI滤波器

为了进一步减小平面EMI滤波器的体积、缩短制作周期、降低开模成本、提高功率密度及解决复杂模型制作困难等问题,提出一种利用3D打印来实现平面磁集成EMI滤波器的技术。提出了两种不同的磁集成EMI滤波器结构,通过推导出估算电感值简单有效的数学模型,并结合3D有限元仿真和saber仿真方法,证明该结构的正确性和准确性。并且建立简单的仿真电路,对比插入损耗的曲线,证明利用该技术制作的EMI滤波器具有很好的滤波性能。

平面磁集成EMI滤波器的等效并联电容分析

针对滤波器小型化、轻型化、薄型化的发展趋势,介绍了采用电感和电容并运用MAXWELL软件在PCB板上建立平面型PCBEMI集成滤波器的方法,同时根据仿真所需参数,重点分析了如何去除等效并联电容,并用Maxwell3D软件分析了不同嵌入长度对电容的影响,最后用Pspice软件分析了共模和差模插入损耗。

EMI滤波器平面磁集成的研究

在差、共模电感集成EM I滤波器的基础上,分析了差、共模电感集成的原理,实现了差、共模电感的平面磁集成,进行了电磁场有限元分析验证,并通过Matlab仿真软件对滤波电路进行了仿真。结果表明平面磁集成的EM I滤波器不仅体积小、高度低,而且有较好的滤波效果。

基于高频等效模型的平面集成电源滤波器仿真

建立了平面集成EMI电源滤波器的高频等效电路模型。通过分析其高频特性,对滤波器高频耦合参数进行了简化。同时为了改善平面集成EMI滤波器的高频性能,提出了在两平面电感绕组层之间嵌入一层接地导电层以减小等效并联电容(EPC),并应用PSpice仿真软件对其进行了验证。

基于交错多地层结构的平面磁集成EMI滤波器设计

逆变器作为光伏并网发电系统中重要的功率转换装置,其开关频率提高带来的电磁兼容问题不可忽视。传统分立电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)滤波器的电感和电容体积大,导致功率密度低。对EMI滤波器的无源器件采用磁集成技术,将多个磁性元件绕组集成在一个磁性结构上,对于减少磁元件数量、缩减磁元件尺寸、降低损耗和成本具有重要意义。文中通过选择合适的磁心将共模电感和差模电感的印刷电路板平面线圈集成在一个磁心上,实现平面磁集成。通过插入电介质板和层连接方式的规划,集成滤波电容,进一步减小EMI滤波器体积。通过搭建单相逆变器实验平台,对平面磁集成的EMI滤波器进行实验分析,验证所提方法的可行性。

二端口网络散射参数理论及其在平面EMI滤波器测试中的应用

EMI滤波器以其抑制开关电源中传导电磁干扰的有效性而得到越来越多的重视。相比于分立元件构成的滤波器,平面EMI滤波器拥有整体体积小、高频性能好等优点。但是现有的方法尚不能精确的预测其在实际电源系统中工作特性。本文提出采用散射参数法测量平面滤波器特性:分析推导了EMI滤波器散射参数与EMI滤波器插入增益的函数关系,提出预测不同的外部阻抗条件下EMI滤波器插入增益的方法;建立平面滤波器近场耦合模型,利用散射参数与阻抗参数关系,提出近场耦合模型中互感提取方法;完成一台平面EMI滤波器样机,对其不同阻抗条件下的插入增益特性进行了理论计算与实际测量,同时推导其差模结构的近场耦合模型并计算模型在标准阻抗条件下的插入增益,与实际测量进行比较,验证了理论的可行性。

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。

差共模噪声相互转化机理及在平面EMI滤波器设计中的应用

EMI滤波器是抑制传导干扰的重要元件。论文对差、共模混合噪声电路在"阻抗失配"的基础上,可以分离为两部分独立的等效通道。对两个通道各自加载差模和共模噪声,求解电路网络,在负载端可以得到差、共模干扰噪声。由此,可以得到由于支路阻抗的不对称而引起的差、共模噪声之间的相互转化。基于环形结构的平面EMI滤波器是本课题组提出的一种新型结构,但是仍然存在对应支路阻抗不对称问题引起噪声相互转化的问题。为此,本文提出一种单面完全覆金属的"感容"集成模块(LC单元),与双面均为螺旋型LC单元进行比较表明,所提出的模块具有良好对称性,能更好地抑制平面滤波器差、共模噪声之间的相互转化。

一种新型的EMI集成滤波器

在总结国内外集成滤波器发展的基础上,推出了一种新型的EMI集成滤波器,该滤波器利用两个不同特性的磁芯将共模电感和差模电感集成在一起.新的集成滤波器方案有3个特点:1)在制造、安装工艺上非常方便;2)差模电感的调节方式灵活;3)降低了由于差模电感和共模电感的集成而带来的相互影响.

计及混合噪声的集成式EMI滤波器设计

噪声测量是EMI滤波器设计的基础,噪声测量中由于噪声电流的不平衡,一种形成机理类似于共模(CM)噪声却通过差模(DM)模块进行抑制的噪声被称为"混合(MM)噪声",该噪声对滤波器的设计具有重要的影响。通过分析MM噪声的产生机理,将其区别与传统的DM噪声与CM噪声;探索了DM模块在MM噪声抑制中的作用,DM模块的功能由利用阻抗不匹配原理对噪声进行抑制变为利用阻抗不匹配以及阻抗平衡分别对传统DM噪声和MM噪声进行抑制。以集成式EMI滤波器中的平面型EMI滤波器和母线型EMI滤波器为例,研究了MM噪声对该类滤波器设计的影响,并阐述了考虑MM噪声后对集成式EMI滤波器的制作、材料等方面的影响;基于传统噪声理论及MM噪声理论分别设计了一台EMI滤波器。研究表明,计及MM噪声后设计的EMI滤波器性能更优良。

基于覆铜箔层压板的无源集成EMI滤波器设计

一种基于CCL交错并联的平面无源集成EMI滤波器结构,运用此结构可将共模电感,差模电感,共模电容集成为一个元件;相比传统EMI滤波器,集成的EMI滤波器实现了电容等效串联电感的最小化。给出了相关参数的计算,仿真集成EMI滤波器和传统EMI滤波器的共模插入损耗。最后制作了实验样机并得出了实验结果,验证了所提结构的正确性与可行性。

PCB导线分裂技术在平面EMI滤波器中的应用

EMI滤波器以其抑制开关电源中传导电磁干扰的有效性而得到越来越多的重视。相比于分立元件构成的滤波器,平面EMI滤波器拥有整体体积小、高频性能好等优点。然而,该类滤波器对电感的等效并联电容(EPC)和等效串联电阻(ESR)有其特殊要求。本文基于EMI滤波器的基本原理,分析其PCB导线截面设计对共模电感工作性能的影响;在现有技术条件下,提出一种基于分股并联结构的平面集成LC单元;分析了分股并联结构LC单元共模电感部分的EPC和ESR特性,并与单股导线结构的对应性能进行了比较。

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。

基于环形LC单元的新型连接方式及其在平面EMI滤波器中的应用

LC单元是指"感容"集成的模块,是组成EMI滤波器的重要元件之一。理想情况下,LC单元由双面螺旋线构成。基于环形LC单元的不同连接方式,提出了一种新型结构———完成共模电感和差模电容的集成。本文建立了LC单元的等效模型,并在此基础上分析了该结构在差、共模电流作用下的参数模型。实验和理论研究表明,所提出的模块能有效增大共模电感值。

差共模滤波器的平面无源集成

为了提升电源产品品质,在差共模集成滤波器的基础上,采用改变磁芯结构的方法对差共模集成电感平面化,推导了集成磁件的等效电路,给出了平面化集成磁件的设计结果,并用Saber软件对滤波电路进行仿真。该设计方法能够减小滤波器无源器件的体积与高度,提高磁件的利用率,为电力电子的系统集成提供技术支持。

一种无人机用改进的二级磁集成EMI滤波器

为利用无人机内有限的空间设计出高性能的EMI滤波器,从传统的单级无源集成滤波器结构出发,结合现有的多级平面无源滤波器,给出多级滤波器的等效电路和截止频率的确定方法,提出一种符合要求的两级集成结构.与传统结构相比,这种结构具有更小的寄生电容,更紧凑的结构和更低的成本.仿真和实验结果表明:该结构在高频时具有更高的插入损耗,验证了结构的有效性.

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。

平面耦合EMI滤波器电容和电感的确定

EMI滤波器是抑制传导电磁干扰的重要手段,但分立元件型滤波器由于其自身的缺点性能受到限制,而平面耦合型滤波器能够很好改善传统分立元件型EMI滤波器的缺点。在介绍平面耦合型滤波器结构的基础上,指出电感和电容参数是该类滤波器的最重要技术参数。通过对滤波器元件数值计算模型的建立和论证,说明共模和差模电容可以通过解析表达式计算;差模电感,即共模模块形成的漏感也可以采用解析表达式确定。但是,各线匝的电感由于与频率密切相关,无法采用对应的解析表达式确定。