車載逆變器用反激式輔助電源傳導(dǎo)干擾預(yù)測(cè)與抑制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-13 21:04
反激式開關(guān)電源在逆變器中常作為輔助電源使用,其對(duì)車載逆變器的CISPR25 EMC測(cè)試結(jié)果有較大影響,因而對(duì)其電磁干擾進(jìn)行預(yù)測(cè)和抑制研究具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。本文即以車載逆變器反激輔助電源為研究對(duì)象,將對(duì)反激電源傳導(dǎo)干擾的預(yù)測(cè)和抑制作為主要研究目標(biāo),在Saber中建立了其傳導(dǎo)干擾模型并進(jìn)行了有效預(yù)測(cè),并進(jìn)行了EMI濾波器抑制設(shè)計(jì)。本文細(xì)致地分析了反激式輔助電源傳導(dǎo)干擾的形成過程,將其傳導(dǎo)干擾路徑分為差模和共模傳導(dǎo)路徑,確定了其主要的干擾源和耦合路徑,為后續(xù)傳導(dǎo)干擾的有效預(yù)測(cè)建模和抑制設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。為建立150 k Hz至108 MHz的寬頻帶變壓器高頻模型,本文通過分析單繞組變壓器、多繞組變壓器通常的高頻模型,在此基礎(chǔ)上通過實(shí)測(cè)、擬合參數(shù)建立起10 MHz高頻變壓器有效模型。再通過拓展10 MHz模型和Foster電路模型建立起108 MHz模型。對(duì)照實(shí)測(cè)和仿真波形,表明108 MHz高頻變壓器建模效果良好。本文建立了有源器件和無源元件的高頻模型,并提取PCB中的寄生參數(shù),在Saber中建立起反激式電源的傳導(dǎo)干擾模型并完成了仿真預(yù)測(cè)。對(duì)MOS管漏源極電壓波形、LISN上干擾電壓波形進(jìn)行...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
共模扼流圈差模針對(duì)反激式電源,對(duì)其的傳導(dǎo)干擾建模和預(yù)測(cè)也得到了很多研究者的關(guān)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-5-獻(xiàn)[39]研究用Z參數(shù)獲得π型EMI濾波器主要耦合電感。EMI濾波器在使用中,往往遇到的問題是共模扼流圈的過飽和困擾。針對(duì)這一難題,文獻(xiàn)[40]研究了共模扼流圈飽和的主要原因,提出了一種消除飽和效應(yīng)的新方法并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的有效性。圖1-2π型EMI濾波器在抑制電磁干擾研究方面,文獻(xiàn)[41]采用了另一種以補(bǔ)償機(jī)理為基礎(chǔ)的有源EMI濾波器的新方法,通過仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)比,證明了此有源EMI濾波器的有效性。通常在電壓源變換器中,電壓超調(diào)都是通過去耦電容來進(jìn)行調(diào)節(jié),借鑒去耦電容的這個(gè)特性,提出了采用去耦電容的高頻電磁干擾濾波器,并取得了良好的結(jié)果[42]。文獻(xiàn)[43]對(duì)單相低功率回掃開關(guān)電源進(jìn)行了共模EMI建模,并提出了多種抑制EMI的措施并取得了良好的效果。在隔離型功率變換器中,共模噪聲的主要傳播路徑是通過變壓器繞組間的寄生電容進(jìn)行傳播,L.Xie等人采用屏蔽抵消技術(shù),即調(diào)整屏蔽層的結(jié)構(gòu),讓變壓器匝數(shù)和繞組方向與相鄰繞組相同,這樣繞組間的寄生電容dv/dt為零,從而抑制了共模噪聲[44]。一些學(xué)者研究了與傳統(tǒng)電磁干擾濾波措施不一樣的方法,例如L.Xing等人提出了用阻抗匹配無源電路的方法來降低共模電流的大小,與傳統(tǒng)的用阻抗失配或有源噪聲抵消的方式不同[45]。作為抑制傳導(dǎo)EMI的措施之一,屏蔽技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,反激電源中的變壓器常采用繞組屏蔽技術(shù)來進(jìn)行抑制電磁噪聲,但事先需要確定的繞組匝數(shù)數(shù)量并不容易計(jì)算。文獻(xiàn)[46]解決了上述的問題,作者提出了定量確定屏蔽繞組匝數(shù),理論分析出確定匝數(shù)系數(shù)的方法。文獻(xiàn)[47]仔細(xì)研究了變壓器屏蔽箔對(duì)電磁噪聲的抑制效果。R.Lin等人針對(duì)反激電源,提出了應(yīng)用無損耗緩沖以抑制電壓尖峰,并為了提高轉(zhuǎn)換效率,用吸收繞組對(duì)MOS管的柵源電?
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-7-第2章反激式輔助電源傳導(dǎo)機(jī)理分析2.1引言研究傳導(dǎo)干擾的形成和傳播的機(jī)理,可增加對(duì)傳導(dǎo)干擾的認(rèn)識(shí),便于對(duì)傳導(dǎo)干擾進(jìn)行預(yù)測(cè)和抑制方面的研究。本章對(duì)反激式輔助電源,首先闡述了其會(huì)對(duì)逆變器主電路產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾影響,接著細(xì)致分析了反激式開關(guān)電源傳導(dǎo)干擾的形成過程,將傳導(dǎo)干擾路徑分為差模和共模傳導(dǎo)路徑,確定主要干擾源和耦合路徑,為傳導(dǎo)干擾的有效預(yù)測(cè)建模奠定基矗2.2反激式輔助電源的電路拓?fù)鋱D2-1為某車載逆變器的樣機(jī),左側(cè)框內(nèi)為反激式開關(guān)電源,其輸入端在最左下側(cè),輸入電壓為直流24V;右側(cè)框內(nèi)為逆變器主電路,其中U、V、W為三相輸出端口,左側(cè)的反激式輔助電源為本論文的主要研究對(duì)象。從車載逆變器樣機(jī)可知,反激式輔助電源和逆變器主電路距離相近,前者的傳導(dǎo)干擾會(huì)對(duì)后者的正常工作產(chǎn)生不利的影響,因此對(duì)反激式輔助電源進(jìn)行傳導(dǎo)干擾預(yù)測(cè)和抑制研究有較大意義。圖2-1車載逆變器樣機(jī)
本文編號(hào):2975560
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
共模扼流圈差模針對(duì)反激式電源,對(duì)其的傳導(dǎo)干擾建模和預(yù)測(cè)也得到了很多研究者的關(guān)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-5-獻(xiàn)[39]研究用Z參數(shù)獲得π型EMI濾波器主要耦合電感。EMI濾波器在使用中,往往遇到的問題是共模扼流圈的過飽和困擾。針對(duì)這一難題,文獻(xiàn)[40]研究了共模扼流圈飽和的主要原因,提出了一種消除飽和效應(yīng)的新方法并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的有效性。圖1-2π型EMI濾波器在抑制電磁干擾研究方面,文獻(xiàn)[41]采用了另一種以補(bǔ)償機(jī)理為基礎(chǔ)的有源EMI濾波器的新方法,通過仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)比,證明了此有源EMI濾波器的有效性。通常在電壓源變換器中,電壓超調(diào)都是通過去耦電容來進(jìn)行調(diào)節(jié),借鑒去耦電容的這個(gè)特性,提出了采用去耦電容的高頻電磁干擾濾波器,并取得了良好的結(jié)果[42]。文獻(xiàn)[43]對(duì)單相低功率回掃開關(guān)電源進(jìn)行了共模EMI建模,并提出了多種抑制EMI的措施并取得了良好的效果。在隔離型功率變換器中,共模噪聲的主要傳播路徑是通過變壓器繞組間的寄生電容進(jìn)行傳播,L.Xie等人采用屏蔽抵消技術(shù),即調(diào)整屏蔽層的結(jié)構(gòu),讓變壓器匝數(shù)和繞組方向與相鄰繞組相同,這樣繞組間的寄生電容dv/dt為零,從而抑制了共模噪聲[44]。一些學(xué)者研究了與傳統(tǒng)電磁干擾濾波措施不一樣的方法,例如L.Xing等人提出了用阻抗匹配無源電路的方法來降低共模電流的大小,與傳統(tǒng)的用阻抗失配或有源噪聲抵消的方式不同[45]。作為抑制傳導(dǎo)EMI的措施之一,屏蔽技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,反激電源中的變壓器常采用繞組屏蔽技術(shù)來進(jìn)行抑制電磁噪聲,但事先需要確定的繞組匝數(shù)數(shù)量并不容易計(jì)算。文獻(xiàn)[46]解決了上述的問題,作者提出了定量確定屏蔽繞組匝數(shù),理論分析出確定匝數(shù)系數(shù)的方法。文獻(xiàn)[47]仔細(xì)研究了變壓器屏蔽箔對(duì)電磁噪聲的抑制效果。R.Lin等人針對(duì)反激電源,提出了應(yīng)用無損耗緩沖以抑制電壓尖峰,并為了提高轉(zhuǎn)換效率,用吸收繞組對(duì)MOS管的柵源電?
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-7-第2章反激式輔助電源傳導(dǎo)機(jī)理分析2.1引言研究傳導(dǎo)干擾的形成和傳播的機(jī)理,可增加對(duì)傳導(dǎo)干擾的認(rèn)識(shí),便于對(duì)傳導(dǎo)干擾進(jìn)行預(yù)測(cè)和抑制方面的研究。本章對(duì)反激式輔助電源,首先闡述了其會(huì)對(duì)逆變器主電路產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾影響,接著細(xì)致分析了反激式開關(guān)電源傳導(dǎo)干擾的形成過程,將傳導(dǎo)干擾路徑分為差模和共模傳導(dǎo)路徑,確定主要干擾源和耦合路徑,為傳導(dǎo)干擾的有效預(yù)測(cè)建模奠定基矗2.2反激式輔助電源的電路拓?fù)鋱D2-1為某車載逆變器的樣機(jī),左側(cè)框內(nèi)為反激式開關(guān)電源,其輸入端在最左下側(cè),輸入電壓為直流24V;右側(cè)框內(nèi)為逆變器主電路,其中U、V、W為三相輸出端口,左側(cè)的反激式輔助電源為本論文的主要研究對(duì)象。從車載逆變器樣機(jī)可知,反激式輔助電源和逆變器主電路距離相近,前者的傳導(dǎo)干擾會(huì)對(duì)后者的正常工作產(chǎn)生不利的影響,因此對(duì)反激式輔助電源進(jìn)行傳導(dǎo)干擾預(yù)測(cè)和抑制研究有較大意義。圖2-1車載逆變器樣機(jī)
本文編號(hào):2975560
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