本文關鍵詞：功率變換器變壓器的EMI特性研究　出處：《福州大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：,電磁兼容問題是功率變換器理論和技術的重要組成部分,隔離式結構是功率變換器中的常用拓撲,作為隔離器件的變壓器對電磁兼容特性具有十分重要的影響。本文以變壓器為研究對象,主要研究了變壓器的EMI特性,并建立了功率變換器變壓器的電、磁綜合模型,不僅具有理論意義,而且具有很好的實用性。論文首先總結了變壓器EMI特性的研究及發(fā)展現(xiàn)狀,明確了變壓器的容性分布參數(shù)是影響EMI噪聲的關鍵因素之一。指出變壓器的共模端口有效電容能反映變壓器對共模EMI噪聲的抑制能力,介紹了共模端口有效電容的計算和測量方法,并分析了變壓器不同結構、不同連接端子選擇以及輔助繞組的不同位置對共模端口有效電容的影響,從而明確這些因素對變壓器EMI特性的影響。通過分析變壓器分布電容對共模EMI噪聲電流的抑制特性以及電場儲能特性,分析了能夠同時反映一端口能量儲存特性和二端口電磁噪聲抑制特性的高頻變壓器三電容模型,并對多層繞組、多種繞組結構安排等情況進行了推導分析,總結了各種情況下容性模型的結構及參數(shù)變化規(guī)律。對變壓器的EMI特性進一步研究指出：變壓器的EMI噪聲特性參數(shù)在高頻段范圍內不是單純的容性性質,僅用容性分布參數(shù)來表征變壓器的傳導EMI特性與實際情況存在較大偏差。在三電容模型的基礎上,提出了考慮變壓器繞組的電位分布和磁場影響的電、磁綜合新模型,模型中用互感解耦得到的電感來表征變壓器插入損耗的感性狀態(tài)。為了使模型更好地適用于不同匝比的變壓器中,提出了電、磁綜合改進型模型和可以應用于實際仿真中的電、磁綜合統(tǒng)一模型。以反激式功率變換器為研究平臺,分析了其共模傳導噪聲耦合路徑和差模傳導噪聲耦合路徑,指出變壓器的分布參數(shù)只影響變換器的共模噪聲,而對差模噪聲幾乎沒有影響。對研究對象的實測插入損耗曲線與所建立的電。磁模型的插入損耗曲線進行對比,對比結果驗證模型的準確性。在此基礎上利用建立的變壓器電、磁綜合統(tǒng)一模型對研究樣機系統(tǒng)的傳導EMI進行仿真預測,并將仿真得到的共模噪聲頻譜與樣機的實測共模曲線進行了對比,對比結果驗證了模型的實用性和有效性。
[Abstract]:The electromagnetic compatibility problem, is an important part of the theory and technology of power converter, isolated structure is commonly used in the power converter topology, as transformer isolation device has an important influence on the characteristics of electromagnetic compatibility. The transformer as the research object, the main characteristics of EMI transformer is studied, and the establishment of a power converter transformer electric, magnetic integrated model, not only has theoretical significance, but also has good practicability. This paper summarizes the present situation of research and development of EMI transformer, the capacitive distribution parameters of the transformer is one of the key factors influencing the EMI noise. It is pointed out that the common port effective capacitance of the transformer can reflect the inhibition ability of transformer EMI common mode noise, introduces the calculation and measurement methods for common port effective capacitance, and analyzes the different transformer structure, different connecting terminals to choose Effect of different position and the auxiliary winding of the common mode port effective capacitance, in order to determine the effect of these factors on the characteristics of EMI transformer. By inhibiting the characteristic analysis of transformer winding capacitance in EMI common mode noise current and electric energy storage characteristics, analyzed to reflect the characteristics of a high frequency transformer energy storage port and two port electromagnetic noise suppression the three capacitor model, and the multilayer winding, a variety of winding arrangement situation is analyzed, summarized the structure and parameters of capacitive model under various conditions. The characteristics of EMI transformer further study pointed out: EMI noise characteristic parameters of the transformer in the high frequency range is not purely capacitive nature, only transmission characteristics of EMI capacitive distribution parameters of the transformer and the actual situation there is a big deviation. Based on the three capacitor model, is proposed Considering the potential distribution and the influence of magnetic field of the transformer winding power, new model of comprehensive magnetic inductance obtained by mutual decoupling model by the transformer insertion loss of emotional state. In order to make the model better for different turn ratio transformer, the electric, magnetic and synthetically improved model can be applied to the actual simulation the electric and magnetic integrated model. The flyback power converter as the research platform, analyzes the transmission noise coupling paths of the common mode and differential mode noise coupling path, pointed out that the distribution parameters of the transformer affects only the common mode noise of the converter, and has little effect on the differential mode noise. The measured insertion loss to the research object the curve and the established model are compared. The electric magnetic insertion loss curve, the results verify the accuracy of the model. On the basis of the establishment of power transformer, magnetic integrated model The conduction EMI of the prototype system is simulated and predicted, and the common mode noise spectrum obtained by simulation is compared with the measured common mode curve of the prototype. The comparison results verify the practicability and effectiveness of the model.

【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM401

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本文編號：1400370