本文關鍵詞：開關電源電磁輻射建模與仿真研究

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【摘要】：開關電源大都工作在高頻狀態(tài)下,開關管的高頻通斷會引起強烈的電磁干擾問題。電磁干擾既會降低電源本身的工作能力,還會將能量輻射到系統(tǒng)外。輻射到系統(tǒng)外的能量會降低周圍電子設備的運行能力或危害人體的健康。因此,對開關電源電磁干擾問題的探究兼具理論和實際應用的雙重意義。對干擾源的研究就是從根本上著手解決電磁干擾問題。因此,文章主要研究了功率電路的輻射干擾。在對電磁輻射測試要求與開關電源產(chǎn)生輻射的機理進行分析后,本文先從電路的基本元器件(電阻、電感、電容、功率場效應管和功率二極管)入手,對元器件進行高頻等效建模,然后對開關電源進行整體建模。建模完成后再進行時域仿真與頻域分析。本文分析了Dual Boost PFC電路的工作原理,探究了主電路電磁輻射產(chǎn)生的原因,得出了開關環(huán)路電流的高頻分量是功率變換器的主要輻射源。文章還給出了Dual Boost PFC主電路主要元器件的參數(shù)及型號,并對主電路進行了時域仿真與頻域分析。從頻域分析結果中,印證了開關環(huán)路電流的高頻分量和開關管漏極電壓的高頻分量是造成電路電磁輻射的主要原因。文章最后采用電偶極子模型和磁偶極子模型作為電磁場模型用MATLAB軟件進行了電磁場仿真,并分析了兩個模型的電場和磁場的分布情況。分析結果表明了在近區(qū)場,電偶極子的磁場強度比磁偶極子的磁場強度小,但二者的電場分布和磁場分布的變化趨勢相差不大,且都分布均勻。
【關鍵詞】：開關電源 電磁兼容 輻射干擾 輻射測試
【學位授予單位】：青島大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN86
【目錄】：

• 摘要2-3
• abstract3-6
• 第一章 緒論6-12
• 1.1 選題背景6-7
• 1.2 研究目的與意義7-8
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3.1 開關電源的EMI建模8-9
• 1.3.2 電磁輻射研究現(xiàn)狀9
• 1.4 本課題的主要研究內(nèi)容9-12
• 第二章 電磁兼容與輻射的測量12-20
• 2.1 電磁兼容的相關概念12
• 2.2 電磁兼容的組織和標準12-15
• 2.2.1 電磁兼容的相關組織12-14
• 2.2.2 電磁兼容標準14-15
• 2.3 電磁輻射測試15-19
• 2.3.1 輻射發(fā)射測試的實質(zhì)15-17
• 2.3.2 電磁兼容性測試要求17-19
• 2.4 本章小結19-20
• 第三章 開關電源與電磁輻射20-30
• 3.1 開關電源的工作原理20-23
• 3.1.1 降壓變換電路20-21
• 3.1.2 升壓變換電路21-22
• 3.1.3 升降壓變換電路22-23
• 3.2 Dual Boost PFC電路23-27
• 3.2.1 主電路23-25
• 3.2.2 控制的實現(xiàn)25-27
• 3.3 Dual Boost PFC電路電磁輻射產(chǎn)生機理分析27-29
• 3.4 本章小結29-30
• 第四章 元器件的EMI模型30-38
• 4.1 無源器件的建模30-33
• 4.1.1 電阻的高頻等效模型30-31
• 4.1.2 電容的高頻等效模型31-32
• 4.1.3 電感的高頻等效模型32-33
• 4.2 有源器件的建模33-36
• 4.2.1 功率開關管模型33-35
• 4.2.2 功率二極管的高頻等效模型35-36
• 4.3 本章小結36-38
• 第五章 Dual Boost PFC電路的仿真38-44
• 5.1 元器件的選取38-40
• 5.2 控制回路的實現(xiàn)-控制芯片IR1150S40-41
• 5.3 仿真分析41-42
• 5.4 本章小結42-44
• 第六章 電磁場仿真44-52
• 6.1 電偶極子44-46
• 6.2 磁偶極子46-48
• 6.3 電磁場仿真48-51
• 6.3.1 電場仿真49-50
• 6.3.2 磁場仿真50-51
• 6.4 本章小結51-52
• 第七章 總結52-54
• 參考文獻54-58
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文58-60
• 致謝60-61

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本文編號：837041