高导磁纳米晶共模电感的优化选型

高导磁纳米晶磁芯以及共模电感的电磁干扰抑制性能优越。为探讨大规模推广使用纳米晶共模电感的可行性,文章比对了锰锌铁氧体、纳米晶两种材质磁芯样品的一系列测试结果,并将锰锌铁氧体和纳米晶共模电感搭载至实际电子产品上进行电磁传导发射测试。结果表明,同等尺寸、同等匝数的纳米晶共模电感在器件的阻抗、感值、共模插损、漏感性能,实际搭载产品的电磁传导发射测试效果,以及磁导率、磁芯损耗、热稳定性等方面均远高于锰锌铁氧体。纳米晶共模电感可通过缩小体积达到与锰锌铁氧体相近甚至更低的生产成本。综合考虑电磁性能、实用性等,新一代纳米晶共模电感可以大规模推广使用。

基于自组织迁移算法的共模扼流圈高频特性建模

共模扼流圈是EMI滤波器的关键组件,主要用于传导干扰中的共模电流抑制。为了便于EMI滤波器抗干扰特性的仿真研究,提出了一种共模扼流圈的高频特性建模方法。首先,利用矢量网络分析仪测量共模扼流圈的共模与差模阻抗数据。然后,使用自组织迁移算法分频段处理共模扼流圈的阻抗数据,提取出仿真模型的RLC参数,结果表明利用算法分频段处理阻抗数据的方法,既使得所建立高频模型具有较高的精确度,也降低了对高性能计算机需求。最后,对一款共模扼流圈高频特性进行了建模,并通过仿真与实测的阻抗数据对比,验证了建模方法的有效性,为EMI滤波器的仿真与设计提供了参考。

开关电源滤波器设计及性能仿真研究

介绍了开关电源传导噪声的产生原因和消除方法,分析并仿真了开关电源滤波器的主要部件共模扼流圈、共模噪声滤波器和差模噪声滤波器的电路结构及其滤波特性,仿真研究了开关电源滤波器对共模噪声和差模噪声的传输特性,研究结果表明电源滤波器对共模噪声信号具有较好的抑制能力,对高于设计频率的差模噪声信号,频率越高滤波效果越好。

基于改进OSL校准技术的三相共模扼流圈阻抗提取

三相共模扼流圈能够有效减少传导电磁干扰,其在电力电子系统中的应用越来越普遍。精确的三相共模扼流圈阻抗信息对其电路建模及元件最优化选择至关重要,以在避免冗长的试错程序的同时确保系统符合电磁兼容标准。由于三相共模扼流圈的引脚端子在数量、孔径和分布上并不统一,直接将其安装在高宽带的商用测试夹具上以获得有效的阻抗频率响应通常是十分困难的。为此提出了一种改进的开路-短路-负载(OSL)校准技术和相关的定制化测量夹具,以提取校准件的非理想特性并补偿在测量装置中,使三相共模扼流圈的阻抗可以在150 kHz~30 MHz的频率范围内实现良好的测量精度。

电源纹波的测量及抑制

介绍了电源纹波电压和纹波系数的概念。提出三种降低电源纹波的方法,通过一组实验得到三种方法的滤波效果,并总结了它们的优缺点。通过比较得出,在电路板大小允许的情况下,使用共模扼流圈可以有效降低电源纹波。

共模扼流圈饱和效应分析及动态电感计算

研究了差模电流激励下的共模扼流圈磁饱和效应,建立了共模扼流圈的有限元分析模型。共模扼流圈三维磁场分布的仿真计算结果显示,磁芯中差模电流激励的磁通并没有完全抵消,仍有少量漏磁存在。这些漏磁增加了磁芯的磁通密度,并导致磁芯部分饱和。为得到共模扼流圈在磁芯部分饱和情况下的共模电感值,借助有限元数值分析,给出了求取共模扼流圈动态电感的计算方法。最后设计了测量差模电流激励下共模扼流圈动态饱和电感的实验,仿真计算与实验测量结果吻合较好,表明所提出的共模扼流圈动态电感的计算方法是有效的。

功率因数校正电路杂散磁场对传导干扰发射作用的分析研究

开关电源主电路产生的强杂散电磁场会影响EMI滤波器的衰减性能。在细致分析功率因数校正(PFC)开关电源电感产生的杂散磁场特性和电源电磁干扰(EMI)滤波器共模电感的磁场敏感性基础上,实验考察了PFC电感和EMI共模滤波器间的磁耦合作用,建立了包含磁场耦合效应的PFC开关电源差模传导干扰高频模型。利用该模型,分析了空间耦合差模干扰成分的比例,阐明了电源差模干扰发射异常的原因;说明了因感应电压造成的火线、中性线传导干扰发射不均衡现象;根据磁耦合机理,提出了几种改善电源的差模干扰发射的措施,并进行了验证。

用于电磁干扰分析的共模扼流圈高频模型

共模扼流圈的高频特征极大地影响了电磁干扰(EMI)滤波器抑制传导EMI噪声的性能.为了准确地评估和预测EMI滤波器的性能,提出了一种基于150 kHz^30 MHz阻抗测量的共模扼流圈高频建模方法,建立了可用于EMI性能分析的差模模型和共模模型.采用Foster网络来表示共模模型参数随频率而变化的特征,并且通过一个实例给出了共模扼流圈的高频集总参数模型.通过比较共模扼流圈插入损耗的测量结果和仿真结果,证实了所提出的共模扼流圈高频建模方法的可行性.

基于频变参数辨识的共模扼流圈集中参数模型

为避免传统阻抗测量法受寄生参数与导线非理想特性的影响,造成误差较大,以及无法表征模型参数随频率变化特性的问题,提出基于频变参数辨识的共模扼流圈高频建模方法。建立共模扼流圈高频集中参数模型,模型包括共模扼流圈的绕组电感、绕组漏感、绕组间寄生电容、绕组内寄生电容、磁心等效电阻和绕组铜损等效阻抗。采用在传统最小二乘法的基础上引入遗忘因子和矩形窗的算法,对模型中的频变参数进行辨识提取,证明了该方法的均方收敛性。通过对比一个实际共模扼流圈在150kHz～30MHz的扫频结果和仿真结果,验证了建模方法的合理性。研究发现,共模扼流圈在谐振频率处对电磁干扰的抑制效果最好,通过共模扼流圈对一开关电路产生的电磁干扰的抑制情况验证了这一结论。

考虑电感频变特性的共模扼流圈全电路建模及参数提取

该文对共模扼流线圈电感的频变特性进行等效,采用全电路方法分析其对电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)滤波器性能的影响。首先,对共模扼流线圈端子间的宽频阻抗特性进行测量,提取基本的等效电路参数;根据锰锌铁氧体材料磁导率的频率特性和阻抗测量结果,采用幂函数对电感的频变特性进行描述,建立共模扼流线圈的全电路模型,并比较共模、差模端口传输特性。最后,结合EMI滤波器其余元器件的寄生参数,建立100k Hz^30MHz频段的等效电路模型,测试结果验证了此全电路等效模型的有效性,并讨论其在传导发射抑制中的应用。

共模扼流圈磁芯磁场特性分析及其动态电感模型

共模扼流圈的动态电感是其噪声抑制能力的重要参数,动态电感与功率电流偏磁、噪声频率、磁芯温度以及绕组结构都有很大关系。该文通过实验测量共模扼流圈磁芯材料特性参数,结合电磁场仿真分析,获取磁芯内部磁场分布数据,采用多元非线性回归算法构造了相应的磁芯材料特性参数模型、磁芯内部磁场分布模型,从而建立其动态电感模型,考虑了动态电感随功率电流偏磁、噪声频率、磁芯温度的影响。模型的建立对共模扼流圈优化设计、减小体积、提高噪声抑制能力提供设计指导。实验验证了模型的有效性。

一种测量软磁铁氧体磁芯磁导率的方法

为了便于对共模扼流圈进行设计和仿真,需要准确掌握磁芯材料的磁导率。本文建立了一种电感高频等效模型,使用此模型在已知电感器实部和虚部的情况下测得两种软磁铁氧体磁芯的相对磁导率,最后通过此模型对插入损耗计算值与实际测量值的对比,证明其具有很高的准确性,并分析了误差产生的原因。由于此模型中的所有参数都用几何尺寸测量的方法得到,简单易行,有一定的工程利用价值。

共模骚扰的成因与对策

共模骚扰往往是造成电子电气产品工作失灵或辐射发射测试超标的主要原因。它主要可以分为两种 :一种是侵入设备的共模骚扰 ,另一种是从设备内部辐射出来的共模骚扰。侵入设备的共模骚扰主要由地环路引起 ,因此在设计上采用平衡电路或设法切断地环路可以提高设备的抗干扰性能。设备内的共模骚扰通过连接线向外辐射 ,相当于一副不对称振子天线 ,可以采用共模滤波器或屏蔽电缆等措施。但最根本的应该是在印刷电路板设计、元器件布置和连接线的安排上下功夫 ,抑制共模骚扰源的产生。本文将理论与实例相结合 ,对这两种共模骚扰的成因、表现形式和抑制对策进行了系统的介绍。

光纤陀螺在稳定平台伺服系统中的应用

光纤陀螺以响应快、精度高、稳定性好等优点,作为反馈器件广泛应用于各种高精度稳定平台伺服系统中。由于光纤陀螺对供电电源要求很高,设计了基于共模扼流圈的滤波器,消除由伺服系统控制器开关器件高频工作带来的高幅谐波。针对陀螺输出信号范围大的特点,对其进行适当的限幅处理以提高精度;针对远距离传输的要求,对信号采取电流传输的方法,以提高抗干扰能力。

机车辅助电源电快速瞬变脉冲群试验案例分析

针对机车辅助电源电快速瞬变脉冲群(EFT)抗扰度问题,分析了脉冲群产生和骚扰机理,研究了脉冲群的处理方法,提出了针对电源线EFT问题的解决方法.试验结果表明,所提方法可以有效提高机车辅助电源EFT抗扰度等级,达到GB/T 17626.4—2008标准要求.

一种提取EMI滤波器轭流圈集总参数的方法

采用等效并联电阻反映磁芯损耗,考虑其随频率变化的特性以及共模轭流圈寄生电容,给出了集总参数表示等效共模与差模模型。分析了等效并联电阻和模型电感随频率变化的趋势,并定性确定了它们在传导频率范围内与频率的线性关系,使得参数提取及模型仿真更为准确。讨论了共模轭流圈寄生电容在模型中的集总反应,首次提出了差共模模型中寄生电容存在两倍关系的假定,得到一种提取共模轭流圈集总参数更加简洁的方法,通过拟合计算曲线与实测曲线的比较证实了该方法的有效性。

一种新的基于共模扼流圈传导干扰模态分离网络

测试传导性干扰的模态噪声,是设计电磁干扰(EMI)滤波器的前提条件。共模扼流圈能够抑制共模模态,而不影响差模电流的输出。根据共模扼流圈这一特点,设计一种由两个共模扼流圈为核心的共模/差模分离网络,实现共模电压和差模电压的同时输出。仿真结果表明,在150 kHz^30 MHz的测试频带,输入端口阻抗基本在50Ω,并且共模传递比(CMTR)、差模抑制比(DMRR)、差模传递比(DMTR)及共模抑制比(CMRR)四个结果显示了该分离网络的良好模态分离效果。

基于高导锰锌铁氧体磁芯的单相共差模磁集成电感器

通过对共模电感器及差模电感器工作原理、特点的分析,利用高导锰锌铁氧体材料制作了单相共差模磁集成电感器。结果表明,使用EI44/30/20高导锰锌铁氧体磁芯制作的单相共差模磁集成电感器,当气隙长度lg为6.7 mm、匝数为10匝时,共模电感量为690μH,差模电感量为28μH,饱和电流超过40 A。

计及寄生参数效应的铁氧体共模扼流圈二端口网络的建立

共模扼流圈的寄生参数在高频时对滤波器的性能有重要影响,准确建立其对应的差模和共模二端口模型对设计电磁兼容滤波器以及改善其性能具有重要意义。对差模电路,通过建立静电场模型并计算匝间部分电容可得到等效寄生电容,进而获得二端口内各支路的电容参数;测量其谐振频率,可得到差模漏电感。对共模电路,通过建立时谐磁场模型,采用类比有限元法可求解磁心等效电感和电阻;测量其谐振频率,可得到考虑环境因素后的寄生电容。测量扼流圈二端口在输入、输出匹配状态下的散射参数,间接得到滤波器差、共模电路对应的二端口网络各支路的阻抗或导纳。散射参数法的测试与"谐振频率+有限元法"建立的阻抗取得较好的一致,说明模型的准确性和测试方法的合理性。

舰载平衡串行通信接口接地需求研究

舰载平衡串行通信接口采用平衡驱动差分接收电路,增强了抗干扰能力。针对连接平衡串行通信链路中忽略地线连接的情况,从共模电压干扰、辐射电磁干扰两方面分析了不接地的潜在危害;根据工程经验,结合接地需求论证,给出了浮地技术、隔离接口和共模扼流圈设计等在舰载平衡串行通信接口接地中的具体应用,改进了接地系统性能。