半橋式開關(guān)變流器傳導(dǎo)干擾的仿真分析與抑制方法研究.pdf

1、開關(guān)電源應(yīng)用廣泛,但高頻開關(guān)電源會產(chǎn)生較大瞬變電壓、電流,形成傳導(dǎo)干擾。為實現(xiàn)對傳導(dǎo)干擾的抑制,根據(jù)電磁理論、電路原理,需對傳導(dǎo)干擾的產(chǎn)生機理、傳播路徑進行分析。為了提高干擾抑制能力,需對影響傳導(dǎo)干擾抑制效果的因素進行分析。本文通過半橋式開關(guān)變流器和EMI(Electromagnetic Interference,電磁干擾)濾波器對傳導(dǎo)干擾耦合路徑、EMI濾波器設(shè)計和寄生參數(shù)消除進行研究。
　　為了研究無源元件在高頻情況下的性能,

2、通過分析元件結(jié)構(gòu)和高頻寄生參數(shù)產(chǎn)生機理,結(jié)合電路原理對電感、電容、電阻、導(dǎo)線等元件的高頻特性進行了研究。通過對無源元件數(shù)學(xué)模型的分析,論述了元件在傳導(dǎo)干擾抑制中的選擇和應(yīng)用,據(jù)此分析了無源元件在傳導(dǎo)干擾產(chǎn)生、傳播、抑制中的作用和影響。
　　分析了半橋式開關(guān)變流器的工作原理,論述了各部分元器件在傳導(dǎo)干擾抑制方面的作用。通過分析傳導(dǎo)干擾產(chǎn)生機理,確定了傳導(dǎo)干擾源。依據(jù)傳導(dǎo)干擾的基本耦合路徑,在綜合考慮各無源元件寄生參數(shù)的前提下,確定傳

3、導(dǎo)干擾主要影響因素,對主電路進行簡化。對不能完全解耦的傳導(dǎo)干擾進行分析,確定混合模式干擾、本質(zhì)差模干擾、共模干擾耦合路徑。干擾源和耦合路徑的確定利于實現(xiàn)對傳導(dǎo)干擾的準確抑制。
　　對EMI濾波器性能參數(shù)進行了分析,為便于分析干擾源、負載阻抗對插入損耗的影響,通過二端口網(wǎng)絡(luò)T參數(shù)對插入損耗進行了表達。為減小干擾源阻抗對濾波器性能的影響,通過分析源阻抗對插入損耗的影響,按照干擾值測量、衰減量計算、拓撲結(jié)構(gòu)選擇、轉(zhuǎn)折頻率確定、濾波元件選

4、擇的步驟,對忽視干擾源阻抗和考慮干擾源阻抗兩種情況下的EMI濾波器進行了設(shè)計,滿足了不同情況下濾波器在傳導(dǎo)干擾抑制中的要求。
　　由于無源元件寄生參數(shù)的影響,EMI濾波器濾波效果達不到預(yù)期要求。為了分析自有寄生參數(shù)、互有寄生參數(shù)對共模濾波器、差模濾波器插入損耗的影響,通過電磁理論和電路原理分析了各種寄生參數(shù)對濾波器性能造成影響的機理,并通過PSpice(Personal Simulation Program with Integr