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。

柔性多层带材集成技术的应用

本文为了有效提高光伏-电池储能一体化变流器的功率密度,利用柔性多层带材(Flexible multi-layer foil, FMLF)集成技术,提出了一种将一个变压器、两个谐振电感和一个储能电感全部集成在一组E-E-E磁芯中的新型磁集成单元。本文首先介绍新型磁集成单元的组成原理和端口连接方式;然后详细给出了集成单元的设计流程和参数计算公式;最后针对一台175W-200kHz光伏-电池储能一体化变流器,通过建立基于Maxwell/Ansoft的仿真模型和试验样机验证了本文所提新型磁集成单元的有效性和正确性。

准Z源谐振变流器的电磁功率元件集成单元设计

准Z源谐振变流器因为存在输入电压范围大、升-降压变换灵活以及高转换效率等优良特性,在光伏发电领域受到广泛关注。然而该谐振变流器包含了诸多电磁功率元件,存在体积大和功率密度低的问题。采用柔性多层带材集成技术,并对集成单元进行仿真分析,仿真结果表明,集成单元运行时的最大总磁通密度为0.33 T,小于磁芯的饱和密度0.47 T,验证了本设计的合理性。

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。

一种面向电磁集成单元的寄生电容吸收过程

柔性多层带材(FMLF)集成技术是近年来提高开关电源功率密度的一种热门解决方案。然而,其寄生电容或电感不仅会造成严重的电磁干扰(EMI),还影响高频滤波特性。首先提出了一种集成一个感性元件和两个容性元件的新型FMLF;接着,利用电磁分布参数(DEMC)模型分步推理了由绝缘薄膜形成的寄生电容被电介质薄膜吸收的过程;然后,展示了这种新型FMLF的一个实际应用;最后在一台350 W Boost串联谐振变流器实验平台上证明了所提新型FMLF的正确性和实用性。

一种结构对称型电磁集成电磁干扰滤波器分析与设计

针对电力电子变换器高频化发展趋势下电磁干扰(EMI)问题及其给高功率密度化设计带来的挑战,该文利用柔性多层带材(FMLF)技术,提出一种结构对称型EMI滤波器电磁集成设计方案。此方案通过共模(CM)电容-线电感和差模(DM)电容-CM电感基本集成单元推演出基于UU型磁心的L/N对称型EMI滤波器全集成结构,并采用合理的端口配置方式实现CM和DM滤波元件功能解耦,从而简化CM和DM集总等效电路,进而简化其参数分析、整定和设计。以一台输出功率为500W的SiC-MOSFET高频电压源逆变器为实验平台,在利用Maxwell软件进行合理性验证的前提下,分别设计分立型、磁集成型和电磁集成型EMI滤波器样机并进行对比实验,验证了所提方案的可行性和有效性。实验结果表明,在CM和DM插入损耗设计目标相同的情况下,所提电磁集成方案可有效减小体积和质量,有助于提升系统功率密度。

无源元件集成技术在多输出AC/DC变换器中的应用

本文采用柔性多层带材集成技术,提出了一种新型的无源元件集成装置。本文首先详细描述了所提出无源元件集成装置单元的物理结构和电路连接方法,同时对磁通进行了合理分析,并给出了电气参数设计方法及计算结果。