電磁損耗抑制開關電源共模電流的研究
本文關鍵詞:電磁損耗抑制開關電源共模電流的研究
【摘要】:近年來,隨著電力電子技術的發(fā)展,設備的小型化和數(shù)字化成為技術的發(fā)展主流,開關電源因體積小、功率因數(shù)較大等優(yōu)點得到廣泛應用。隨著開關電源技術進一步高頻化、高功率密度化,其電磁干擾問題也越來越嚴重,開關電源的電磁兼容性也越來越引起大家的重視。如何抑制開關電源的電磁干擾(特別是共模干擾)已經(jīng)成為人們關注的熱點。本文首先介紹了電磁兼容相關的基礎知識及開關電源中電磁干擾的研究現(xiàn)狀。深入分析了開關電源產(chǎn)生電磁干擾的原因,并介紹了目前抑制電磁干擾的各種常用方法。接著介紹了傳輸線理論和傳輸矩陣方法,以及采用高頻電流探頭和數(shù)字示波器測量共模電流的實驗方法。然后以回掃式開關電源為研究對象,給出了共模電流的等效電路,分析了共模電流的傳導特性。在此基礎上,提出了采用電磁損耗材料與電路相結合的方法來抑制共模電流,進行了數(shù)值仿真,結果表明,該方法可以有效抑制較寬頻范圍內(nèi)的共模電流,同時可以隔斷開關電源與其他電器間的共模干擾。最后設計并制備了利用電磁損耗抑制共模電流的實驗樣品,利用高頻電流探頭(CP8030H)測量了抑制前后的共模電流,證明了上述方法的有效性。與傳統(tǒng)的共模電流抑制方法相比,該方法具有抑制頻段寬,抑制效果好,便于制備應用等優(yōu)點。
【關鍵詞】:開關電源 共模電流 抑制 損耗材料
【學位授予單位】:南京郵電大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN86
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-16
- 1.1 電磁兼容概述8-12
- 1.1.1 電磁兼容的含義8-9
- 1.1.2 電磁兼容標準和規(guī)范9-10
- 1.1.3 EMI的危害和EMC的必要性10-12
- 1.2 開關電源的EMI研究現(xiàn)狀及發(fā)展12-13
- 1.2.1 開關電源電磁干擾的主要特點12
- 1.2.2 研究現(xiàn)狀與發(fā)展12-13
- 1.3 電磁干擾抑制技術13-14
- 1.4 本論文完成的工作14-16
- 第二章 基礎理論及測量方法16-29
- 2.1 傳輸線理論16-21
- 2.1.1 傳輸線概述16-17
- 2.1.2 基爾霍夫定律17-18
- 2.1.3 傳輸線方程的推導18-20
- 2.1.4 電報方程及其解20-21
- 2.2 傳輸矩陣法21-23
- 2.3 傳輸線共模電流計算方法23-28
- 2.4 實驗儀器和設備介紹28
- 2.4.1 數(shù)字示波器28
- 2.4.2 電流探頭28
- 2.5 本章小結28-29
- 第三章 開關電源共模電流產(chǎn)生原因及抑制29-43
- 3.1 開關電源的工作原理29-31
- 3.1.1 開關電源的組成29-30
- 3.1.2 開關電源的系統(tǒng)性能指標30
- 3.1.3 開關式穩(wěn)壓電源30-31
- 3.2 電磁干擾的產(chǎn)生原因及機理31-34
- 3.2.1 傳導干擾的分類31
- 3.2.2 共模電流產(chǎn)生的原因31-34
- 3.3 共模電流的傳導特征及抑制34-42
- 3.3.1 傳導干擾源與等效電路34-37
- 3.3.2 共模電流的分布特征37-38
- 3.3.3 數(shù)值模擬抑制共模電流38-42
- 3.4 本章小結42-43
- 第四章 損耗材料與電路相結合抑制共模電流43-58
- 4.1 實驗參數(shù)提取及結構制作43-52
- 4.1.1 抑制方法及結構簡介43-45
- 4.1.2 傳輸矩陣參數(shù)獲取45-46
- 4.1.3 抑制器件的制作46-52
- 4.2 實驗與結論52-57
- 4.2.1 實驗測量結果53-57
- 4.2.2 結果對比及結論57
- 4.3 本章小結57-58
- 第五章 總結與展望58-59
- 參考文獻59-63
- 附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文63-64
- 附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利64-65
- 致謝65
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