车载逆变器用反激式辅助电源传导干扰预测与抑制研究
发布时间：2021-01-13 21:04
反激式开关电源在逆变器中常作为辅助电源使用,其对车载逆变器的CISPR25 EMC测试结果有较大影响,因而对其电磁干扰进行预测和抑制研究具有实际的应用价值。本文即以车载逆变器反激辅助电源为研究对象,将对反激电源传导干扰的预测和抑制作为主要研究目标,在Saber中建立了其传导干扰模型并进行了有效预测,并进行了EMI滤波器抑制设计。本文细致地分析了反激式辅助电源传导干扰的形成过程,将其传导干扰路径分为差模和共模传导路径,确定了其主要的干扰源和耦合路径,为后续传导干扰的有效预测建模和抑制设计奠定了基础。为建立150 k Hz至108 MHz的宽频带变压器高频模型,本文通过分析单绕组变压器、多绕组变压器通常的高频模型,在此基础上通过实测、拟合参数建立起10 MHz高频变压器有效模型。再通过拓展10 MHz模型和Foster电路模型建立起108 MHz模型。对照实测和仿真波形,表明108 MHz高频变压器建模效果良好。本文建立了有源器件和无源元件的高频模型,并提取PCB中的寄生参数,在Saber中建立起反激式电源的传导干扰模型并完成了仿真预测。对MOS管漏源极电压波形、LISN上干扰电压波形进行...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
共模扼流圈差模针对反激式电源，对其的传导干扰建模和预测也得到了很多研究者的关
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-5-献[39]研究用Z参数获得π型EMI滤波器主要耦合电感。EMI滤波器在使用中，往往遇到的问题是共模扼流圈的过饱和困扰。针对这一难题，文献[40]研究了共模扼流圈饱和的主要原因，提出了一种消除饱和效应的新方法并通过实验验证了方法的有效性。图1-2π型EMI滤波器在抑制电磁干扰研究方面，文献[41]采用了另一种以补偿机理为基础的有源EMI滤波器的新方法，通过仿真和实验对比，证明了此有源EMI滤波器的有效性。通常在电压源变换器中，电压超调都是通过去耦电容来进行调节，借鉴去耦电容的这个特性，提出了采用去耦电容的高频电磁干扰滤波器，并取得了良好的结果[42]。文献[43]对单相低功率回扫开关电源进行了共模EMI建模，并提出了多种抑制EMI的措施并取得了良好的效果。在隔离型功率变换器中，共模噪声的主要传播路径是通过变压器绕组间的寄生电容进行传播，L.Xie等人采用屏蔽抵消技术，即调整屏蔽层的结构，让变压器匝数和绕组方向与相邻绕组相同，这样绕组间的寄生电容dv/dt为零，从而抑制了共模噪声[44]。一些学者研究了与传统电磁干扰滤波措施不一样的方法，例如L.Xing等人提出了用阻抗匹配无源电路的方法来降低共模电流的大小，与传统的用阻抗失配或有源噪声抵消的方式不同[45]。作为抑制传导EMI的措施之一，屏蔽技术得到了广泛应用，反激电源中的变压器常采用绕组屏蔽技术来进行抑制电磁噪声，但事先需要确定的绕组匝数数量并不容易计算。文献[46]解决了上述的问题，作者提出了定量确定屏蔽绕组匝数，理论分析出确定匝数系数的方法。文献[47]仔细研究了变压器屏蔽箔对电磁噪声的抑制效果。R.Lin等人针对反激电源，提出了应用无损耗缓冲以抑制电压尖峰，并为了提高转换效率，用吸收绕组对MOS管的栅源电?
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-7-第2章反激式辅助电源传导机理分析2.1引言研究传导干扰的形成和传播的机理，可增加对传导干扰的认识，便于对传导干扰进行预测和抑制方面的研究。本章对反激式辅助电源，首先阐述了其会对逆变器主电路产生传导干扰影响，接着细致分析了反激式开关电源传导干扰的形成过程，将传导干扰路径分为差模和共模传导路径，确定主要干扰源和耦合路径，为传导干扰的有效预测建模奠定基矗2.2反激式辅助电源的电路拓扑图2-1为某车载逆变器的样机，左侧框内为反激式开关电源，其输入端在最左下侧，输入电压为直流24V；右侧框内为逆变器主电路，其中U、V、W为三相输出端口，左侧的反激式辅助电源为本论文的主要研究对象。从车载逆变器样机可知，反激式辅助电源和逆变器主电路距离相近，前者的传导干扰会对后者的正常工作产生不利的影响，因此对反激式辅助电源进行传导干扰预测和抑制研究有较大意义。图2-1车载逆变器样机
本文编号：2975560
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
共模扼流圈差模针对反激式电源，对其的传导干扰建模和预测也得到了很多研究者的关
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-5-献[39]研究用Z参数获得π型EMI滤波器主要耦合电感。EMI滤波器在使用中，往往遇到的问题是共模扼流圈的过饱和困扰。针对这一难题，文献[40]研究了共模扼流圈饱和的主要原因，提出了一种消除饱和效应的新方法并通过实验验证了方法的有效性。图1-2π型EMI滤波器在抑制电磁干扰研究方面，文献[41]采用了另一种以补偿机理为基础的有源EMI滤波器的新方法，通过仿真和实验对比，证明了此有源EMI滤波器的有效性。通常在电压源变换器中，电压超调都是通过去耦电容来进行调节，借鉴去耦电容的这个特性，提出了采用去耦电容的高频电磁干扰滤波器，并取得了良好的结果[42]。文献[43]对单相低功率回扫开关电源进行了共模EMI建模，并提出了多种抑制EMI的措施并取得了良好的效果。在隔离型功率变换器中，共模噪声的主要传播路径是通过变压器绕组间的寄生电容进行传播，L.Xie等人采用屏蔽抵消技术，即调整屏蔽层的结构，让变压器匝数和绕组方向与相邻绕组相同，这样绕组间的寄生电容dv/dt为零，从而抑制了共模噪声[44]。一些学者研究了与传统电磁干扰滤波措施不一样的方法，例如L.Xing等人提出了用阻抗匹配无源电路的方法来降低共模电流的大小，与传统的用阻抗失配或有源噪声抵消的方式不同[45]。作为抑制传导EMI的措施之一，屏蔽技术得到了广泛应用，反激电源中的变压器常采用绕组屏蔽技术来进行抑制电磁噪声，但事先需要确定的绕组匝数数量并不容易计算。文献[46]解决了上述的问题，作者提出了定量确定屏蔽绕组匝数，理论分析出确定匝数系数的方法。文献[47]仔细研究了变压器屏蔽箔对电磁噪声的抑制效果。R.Lin等人针对反激电源，提出了应用无损耗缓冲以抑制电压尖峰，并为了提高转换效率，用吸收绕组对MOS管的栅源电?
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-7-第2章反激式辅助电源传导机理分析2.1引言研究传导干扰的形成和传播的机理，可增加对传导干扰的认识，便于对传导干扰进行预测和抑制方面的研究。本章对反激式辅助电源，首先阐述了其会对逆变器主电路产生传导干扰影响，接着细致分析了反激式开关电源传导干扰的形成过程，将传导干扰路径分为差模和共模传导路径，确定主要干扰源和耦合路径，为传导干扰的有效预测建模奠定基矗2.2反激式辅助电源的电路拓扑图2-1为某车载逆变器的样机，左侧框内为反激式开关电源，其输入端在最左下侧，输入电压为直流24V；右侧框内为逆变器主电路，其中U、V、W为三相输出端口，左侧的反激式辅助电源为本论文的主要研究对象。从车载逆变器样机可知，反激式辅助电源和逆变器主电路距离相近，前者的传导干扰会对后者的正常工作产生不利的影响，因此对反激式辅助电源进行传导干扰预测和抑制研究有较大意义。图2-1车载逆变器样机
本文编号：2975560
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