【摘要】：隨著電路PCB板的微型化和集成度越來越高,面臨的電磁干擾問題日益嚴(yán)峻,這些電磁干擾噪聲在影響自身設(shè)備正常工作的同時,也對其它設(shè)備的穩(wěn)定運行產(chǎn)生干擾。因此,研究電力電子器件電磁兼容性成為重中之重。本文以Boost+LLC電路作為研究對象,分析設(shè)計了其電路結(jié)構(gòu)并在電路軟件中搭建模型,提取了電路中噪聲源電流,結(jié)合輻射噪聲機理研究和計算推導(dǎo),對電路模型進行場路協(xié)同仿真,得到噪聲頻譜,在此基礎(chǔ)上提出輻射抑制措施,最后結(jié)合硬件實驗驗證抑制方法的可效性,具體內(nèi)容如下:(1)分析與設(shè)計了 Boost+LLC開關(guān)電源電路。通過理論分析對比選擇DCM Boost+半橋LLC電路作為研究對象,并結(jié)合設(shè)計要求和公式計算,選取Boost主電路中電感L、開關(guān)管和輸出電容C,LLC電路中諧振電感Lr、勵磁電感Lm和諧振電容Cr等參數(shù),運用PSIM電路仿真軟件,搭建了整機Boost+LLC電路;(2)開展了對Boost+LLC開關(guān)電源電路輻射噪聲的分析。分析了開關(guān)電源中MOSFET開關(guān)管、電感和電容等元器件對輻射發(fā)射的影響,并確定MOS管為輻射干擾源,分析了輻射噪聲機理并推導(dǎo)了電場輻射噪聲和磁場輻射噪聲計算公式,提取了電路中MOS管處的噪聲電流,并根據(jù)電磁場噪聲計算進行場路協(xié)同仿真,在此基礎(chǔ)上分析了不同電容參數(shù)下對輻射干擾源的抑制作用。(3)進行了基于電磁屏蔽的開關(guān)電源輻射抑制研究。分析了開關(guān)電源孔縫計算原理、金屬良導(dǎo)體和帶孔縫腔體的屏蔽機理,結(jié)合CST電磁仿真軟件,對比同材質(zhì)金屬良導(dǎo)體和孔縫腔體的屏蔽效能,并通過孔縫面積、大小和形狀參數(shù)的變化,優(yōu)化腔體的屏蔽效能。(4)建立了 Boost+LLC開關(guān)電源硬件電路及輻射實驗。選取UC3854和NCP1399作為控制電路芯片,在此基礎(chǔ)上,搭建硬件電路,同時進行輻射抑制實驗,驗證了理論仿真的正確性和抑制措施的有效性。
【圖文】：

邐邐逡逑第１章緒論逡逑電能是人類目前最清潔的能源，隨著電力電子的飛速發(fā)展，其在交通、工業(yè)逡逑和航空等領(lǐng)域得到廣泛的使用，以及電路ＰＣＢ板的微型化和集成度越來越高，逡逑面臨的電磁干擾問題日益嚴(yán)峻，這些電磁干擾噪聲在影響自身設(shè)備正常工作的同逡逑時，也對其它設(shè)備的穩(wěn)定運行產(chǎn)生千擾。因此，研究電力電子器件電磁兼容性成逡逑為重中之重［１＿５］。逡逑１．１電磁兼容技術(shù)背景逡逑電磁兼容（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ，ＥＭＣ），指當(dāng)電力電子設(shè)備置于逡逑電磁環(huán)境中時，該環(huán)境既不影響本設(shè)備的正常工作，同時也不干擾電磁環(huán)境中的逡逑其它設(shè)備，它包含電磁干擾（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ＥＭＩ）和電磁敏感性逡逑（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ，ＥＭＳ）邋［６－１（）］，具體邋ＥＭＣ邋檢測項目如圖邋１．１邋所本。逡逑電磁兼容（ＥＭＣ）逡逑

度抗擾邋＾邋擾度邋？邋擾度度逡逑度邋皮逡逑圖１．１邋ＥＭＣ測試項目逡逑ＥＭＩ指電力電子設(shè)備或系統(tǒng)正常工作時，產(chǎn)生的電磁干擾不能超過限值。逡逑ＥＭＩ分為傳導(dǎo)電磁干擾（Ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ邋ＥＭＩ，ＣＥ）和福射電磁干擾（Ｒａｄｉａｔｅｄ邋ＥＭＩ，逡逑ＲＥ），其中輻射ＥＭ１噪聲主要以電場和磁場的方式向空間發(fā)射，包括接地不良逡逑引起的共模噪聲，以及大信號環(huán)路引起的差摸噪聲。逡逑當(dāng)具備噪聲源、傳輸路徑和敏感設(shè)備這三要素時，會產(chǎn)生ＥＭＩ噪聲，如圖逡逑１．２所示。噪聲源產(chǎn)生ＥＭＩ噪聲干擾或影響設(shè)備正常工作，這些干擾噪聲通過干逡逑擾路徑傳輸，，如電源線、線纜和空間，而敏感設(shè)備會受到傳輸路徑帶來的噪聲，逡逑干擾設(shè)備的正常工作。逡逑１逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM46

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