基于电磁干扰对消EMI有源滤波模块设计

针对火控设备因开关电源电磁干扰所引起的辐射超标问题,基于差模与共模结合的混合抑制原理,运用电磁干扰对消技术,制作一款小型化的有源滤波模块。该模块尺寸为25.4 mm×25.4 mm×6.0 mm,满足低剖面及便于电路板集成的需求。经实测,其能够抑制10 kHz~10 MHz频段内电源干扰,满足GJB 151B相关电磁兼容要求。通过实测比较发现,与无源滤波相比,其具有体积小、成本低、滤波性能稳定等优点。

基于模型预测VSFPWM的串联绕组逆变器电磁干扰抑制研究

脉宽调制(Pulse width modulation,PWM)逆变器开关过程产生的共模电磁干扰(Electromagnetic interference,EMI)会对系统产生显著的负面影响。以新型的串联绕组逆变拓扑结构为研究对象,采用基于电流纹波预测模型的变开关频率脉宽调制技术(Variable switching frequency PWM,VSFPWM),同时考虑实际逆变系统中电感饱和效应的影响,实现对电流纹波的精确控制,完成共模电磁干扰的抑制和开关损耗的降低。提出串绕组拓扑下考虑电感饱和的模型预测变开关频率策略,通过仿真和试验对比分析不同变频开关频率调制策略下的电磁干扰抑制效果、输出电流质量及开关损耗等性能。仿真和试验表明该策略能够有效抑制共模电磁干扰、降低开关损耗,并确保输出电流的波形质量。

电子安全系统升压电路的传导电磁干扰建模方法

针对电子安全系统高压变换过程中产生的电磁传导干扰无法量化分析的问题,提出一种电子安全系统升压电路传导电磁干扰建模和量化分析的方法。该方法通过对电子安全系统升压电路关键器件高频等效建模构建了电子安全系统升压电路传导电磁干扰模型,开展了引信高压变换过程中传导干扰产生机理和传输路径的分析和量值仿真计算。试验和仿真结果表明,传导干扰模型能够真实反映升压过程中电路内部产生的电磁干扰特性,并可准确对传导干扰进行量化计算。

多电飞机系统传导电磁干扰交互作用机理分析及建模

采用270 V直流配电的多电飞机系统中电力电子设备众多,单一设备的传导电磁干扰很容易影响其他设备。为了探究复杂工况下设备间的传导电磁干扰交互作用机理,以DC/DC变换器、DC/AC逆变器和电机及其驱动器三种典型设备为研究对象进行研究。首先,对典型设备依据功能划分不同的运行工况。然后,分别建立了各设备的高频等效模型,在此基础上建立系统的高频等效模型。根据不同运行工况,分别研究设备间的电磁干扰交互作用机理。研究发现,设备间的电磁干扰交互作用既体现在干扰源的增加,又体现在新传导路径的引入,新传导路径会造成新的谐振问题。最后,仿真和实验结果表明,基于设备间电磁干扰交互作用机理搭建的仿真模型对谐振尖峰幅值的预测结果与实验误差在5 dBμV以内,模型符合度很好,证明了机理分析和建模的正确性。

电子产品的电磁干扰分析和抑制措施

随着电子技术的发展,电子产品种类越来越多,功能也越来越复杂,导致电子产品在实际应用过程中面临的电磁干扰问题也越来越严重。电磁干扰(EMI)是指由于外来的电磁能量耦合到设备或系统内部而产生的电磁现象。如果电磁能量超过一定限值,就会对设备或系统造成不良影响,导致其性能下降、功能失效,甚至丧失使用价值。因此,采取必要的措施降低电子产品中的 EMI是非常必要的。本文主要针对电子产品中存在的电磁干扰问题进行了分析,并提出了有效抑制电磁干扰的措施,以期为电子产品中 EMI的控制提供参考。

基于永磁同步电动机驱动系统传导电磁干扰模型的干扰预测和滤波器设计

电磁干扰(EMI)广泛存在于场域耦合,危害严重,EMI滤波器能有效抑制电磁干扰。本文基于PSIM软件建立可预测的永磁同步电动机传导电磁干扰EMI滤波器仿真模型,在无插入EMI滤波器模型下进行共模(CM)、差模(DM)和EMI的干扰预测,并将Mil-Std461(28V)规定的干扰限制谱线降低10dB安全裕度作为参照谱线。通过该参照谱线与干扰预测对比得到干扰严重的频率带,据此应用PSIM EMI Design Suite进行滤波器设计和产品电磁兼容(EMC)测试,验证了该设计方法的可行性。

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。

用于传导电磁干扰分析的接地回路模型与参数

由接地网阻抗所引起的传导EMI问题已经受到了越来越多的重视,而接地回路的电路模型的建立,对传导干扰的研究十分有意义。该文建立了分析接地回路的电磁干扰的部分元等效电路(PEEC)模型,并针对三种不同结构的电路模型计算出了相应的电感参数。计算得出的回路电感与实测结果十分吻合,结果表明该文采用的电感参数的计算方法与测试方法是可行和有效的。文中利用所建立的接地回路PEEC模型,对接地网两点间的阻抗特性和干扰电流在其上引起的电压降进行了研究,分析了外部电路对其影响的规律。结果表明,在频率较低时接地网以外的电路主要通过互感来影响接地网两接地点之间的电压降。

考虑结电容和跨导非线性的辐射频段EMI分析模型

宽禁带WBG(wide band gap)半导体电力电子器件由于其开关频率高、开关速度快、寄生参数大等特点从噪声源头引发了越来越严峻的电磁干扰问题。然而,传统的噪声源研究主要集中在30 MHz传导频段以内,如何评估噪声源在30~300 MHz较高频率范围内的辐射频段产生的影响仍存在不确定性,因此提出1种改进的WBG器件电磁干扰分析模型,与传统的非对称梯形波电磁干扰模型相比,首次详细考虑了WBG器件的结电容和跨导体的非线性特性,评估了非线性参数对辐射频段噪声的影响,并进一步提出该模型在辐射频段噪声源抑制中的应用。仿真结果验证了所提计算方法的准确性,基于SiC器件的硬件测试结果与理论分析相吻合。

考虑漏磁特性的变压器电磁干扰特性模型

变压器是隔离型功率变换器电磁干扰(EMI)噪声传输的关键器件。针对先期建立的变压器三电容容性EMI噪声特性模型在评估小匝比变压器及高频噪声时误差增大的现象,首先分析高频下变压器漏磁对噪声电压分布的影响,然后补充变压器二次侧耦合噪声对电磁噪声的影响情况,对比总结不同匝比结构对变压器噪声影响因素,在此基础上提出考虑漏磁特性的变压器EMI特性模型。通过能反映变压器二端口特性的参数测量评估方法进行实验评估,实验和仿真结果验证了理论分析和模型的正确性。

交流发电机整流系统传导电磁干扰的时域模型与仿真分析

该文针对交流发电机整流系统的传导电磁干扰进行时域仿真研究。对一实际系统进行了实验测试,基于传导EMI产生机理的分析,建立了可对系统传导EMI进行仿真研究的时域模型,并且考虑了系统中高频段不可忽视的寄生参数的影响。通过把每相绕组分成数阶相同的p 型电路来描述电机绕组的分布寄生参数,给出了提取电机高频模型中分布参数的一种方法。把系统简化为由主要寄生参数组成的谐振电路,利用MATLAB软件对实际系统的传导 电磁干扰进行时域仿真研究,通过实验和仿真结果的对比验证了模型的正确性。

变换器传导电磁干扰集中等效模型参数估计方法

介绍了变换器传导电磁干扰集中等效电路的建模方法,从电路的角度上对变换器传导干扰耦合机理进行分析研究,提出了一种简单易行的方法估计变换器的噪声源和内阻抗,结合具体的实验装置验证了本文方法的正确性。研究结果表明应用本文建立的模型可以较准确地对实际滤波器的干扰抑制效果进行预测。

用铁氧体模型进行抑制电磁干扰的分析

介绍了磁珠的电气特性、铁氧体模型的建立以及在铁氧体建立模型设计中最重要的因素。在 PSpice中使用基本阻抗乘法器为磁珠建立模型 ,并运用 Pspice铁氧体磁珠模型对两种铁氧体磁珠材料的电气特性进行了仿真分析 ,进而阐述了铁氧体磁珠模型的使用及其抑制 EMI(电磁干扰 )的分析以及铁氧体模型的局限性。

低压永磁直流电机的传导电磁干扰模型

针对直流电机的高频阻抗特性复杂、建模困难这一问题,建立覆盖直流电机传导电磁干扰全频段的仿真模型。利用测量获得的电机端部阻抗频谱特性,建立准确反映电机高频阻抗特性的电路模型;在分析电机产生瞬态噪声电压机理的基础上,测取电机端部瞬态电压脉冲,建立电机传导电磁干扰仿真模型。仿真与实验结果表明,两者变化趋势一致,误差小于1.5%,验证了所建立的低压永磁直流电机的传导电磁干扰模型的正确性,该模型能够完全仿真永磁直流电机在0.15MHz～108MHz频率范围内的传导电磁干扰特性,具有很好的通用性,可用于对永磁直流电机传导电磁干扰的预测与分析。

雷达之间电磁干扰预测模型研究

针对雷达与雷达之间的电磁干扰问题，建立了发射源模型、传输通道模型、接受器模型和天线之间的耦合模型，给出了雷达系统的干扰预测方程。据此模型可方便地编制预测分析软件，由给定的雷达参数和工作环境参数计算出干扰噪声比；在雷达天线处于扫描工作状态时可得到干扰概率，同时提出了一个便于计算干扰概率的简化模型，可快速有效地对雷达之间的电磁干扰状况进行预测分析。

离线式PWM变换器电磁干扰传播通道模型的研究

研究电力电子装置电磁干扰传播通道的特性,对于分析电磁干扰形成机理、指导电磁兼容预测和调试具有重要意义。在对离线式PWM变换器电磁干扰源和电磁干扰传播通道分析的基础上,通过实测和理论分析相结合的方式,建立了电磁干扰传播通道的高频模型,并进行了验证。对干扰通道模型的宽频带仿真定性地说明了高频率点上的高峰值谐振现象。蒙特卡罗法仿真表明模型参数波动在传导频段上主要影响传播通道特性的幅值。得出了共模干扰传播通道的简化模型,该模型的传递函数特性主要由数值较大的杂散参数决定。

高频电磁干扰对传输线耦合全波建模方法

对于场线耦合问题,经典传输线理论不适用于求解高频电磁干扰辐照下传输线负载上的电压和电流响应。针对这一问题,首先介绍了一种基于天线理论和模拟行为建模(ABM)的时域全波建模方法。该方法利用Harrington矩量法将电流积分方程离散并推导得到宏模型时域表达式,然后利用ABM频域功能实现频变参数的傅里叶逆变换和时域卷积计算。利用电路求解器,该建模方法可直接求解任意结构传输线耦合的负载处瞬态响应;与传统全波算法相比,模型一旦建立便可应用于任意入射场和线性/非线性负载的情况,无需重复耗时地求解电流积分方程。该方法可简化全波算法求解过程,提高仿真计算效率,尤其便于在入射场和负载存在不确定参数时进行高效重复抽样计算以获得统计特性。然后以高频电磁干扰耦合有损大地上的双导体传输线为例,通过与数值电磁代码和传统传输线理论方法的求解结果对比,验证了所提宏模型的有效性以及传输线理论在解决场线耦合问题时的局限性。结果表明,基于全波方法构建的宏模型可在时域内高效准确地求解高频电磁干扰辐照下任意形状传输线负载上的瞬态响应。

一种模块化的感应电机系统传导电磁干扰预测模型

深入研究感应电机驱动系统传导电磁干扰机理问题,对于由脉宽调制(pulse width modulation,PWM)功率变换器产生的电磁干扰源,提出将各开关状态分为2种模式,并结合负载电流的各个不同水平,建立各开关状态下的噪声源模型组合,感应电机驱动系统噪声源可根据这些组合联立获得。针对感应电机驱动系统中长线传输时电压反射现象及其造成的电机端过电压,建立长线电缆的高频传输线模型;分析感应电机绕组的高频特性,根据传输线理论,建立简化的感应电机高频等效模型。根据精确的噪声干扰源模型、长线电缆模型和电机模型,构建感应电机驱动系统“干扰源-传播路径-受扰体”的整体传导电磁干扰预测模型,实现其传导电磁干扰的有效预测。

某型模型验证机机载系统电磁干扰抑制设计

针对某型模型验证机机载系统设计中出现的电磁干扰现象,分析了系统中电磁干扰产生的原因,讨论了系统设计中的屏蔽技术、滤波和接地防护技术,以及各子系统间的布局、布线方法对系统电磁兼容性能的影响,详细讨论了电磁干扰抑制方法在系统优化设计中的应用。通过飞行试验验证表明,所采取的电磁干扰抑制设计方法很好地避免了不同电子系统之间的电磁干扰,有效地提升了系统的可靠性和模型验证机飞行的安全性。

基于Matlab的继电器电磁干扰数学模型研究

对继电器电磁干扰产生的原因和干扰路径进行了分析。运用复域分析法建立了继电器复域等效电路模型。通过Matlab仿真,计算了继电器触头分断时其两端的电流、电压变化规律。讨论了继电器触头电弧产生的原因,为建立继电器电磁干扰模型,揭示继电器电磁干扰机理奠定了基础。