基于差模阻抗频变特性的共模扼流圈宽频建模

发布时间：2024-02-25 22:54

　　共模扼流圈的工作频率直接影响其工作性能,不同频段的寄生参数会存在一定的差异,因此掌握并表征共模扼流圈在宽频工况下的电气行为是非常有意义的。本文提出了一种共模扼流圈全电路宽频模型的构建方法,该模型可用于电磁干扰滤波器等系统的建模仿真、设计与优化。具体来讲,首先,将共模扼流圈的共模和差模通路模型整合在一个拓扑电路之中,并通过阻抗测量和计算的方法提取模型的参数。其次,考虑到共模扼流圈磁芯的频变特性对其差模电感的影响,提出了一种差模阻抗修正方法。通过非线性拟合优化了差模通路模型阻抗的表达式,结果表明调整后的R²值为0.98512,拟合度较为理想。最后,以双绕组铁氧体磁芯共模扼流圈为例,对该宽频模型进行实验验证,证明了该宽频模型和优化方法的正确性和可行性。

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【部分图文】：

图1包括共模扼流圈的电磁干扰滤波器宽频模型

图1为包括共模扼流圈的电磁干扰滤波器宽频模型。虚线框内是共模扼流圈的宽频模型。其中RCM/RDM分别为共模/差模通路磁损等效电阻,用来修正磁滞和涡流导致的铁氧体磁芯能量损失,R0为绕组铜损等效电阻,Ct是绕组匝间寄生电容,Cw表示两绕组间分布式寄生电容,LCM/2和LDM/2分别....

图2共模通路测量示意图及等效拓扑

ΖCΜL=12(R0+jωLpcRcRc+jωLpc)(2)随着工作频率的升高,共模扼流圈的磁耦合和静电耦合会同时对整个电路的运行产生影响。线圈内部的寄生电容已经不容忽视,其参数不仅与绝缘介质的介电常数有关,还与导体的尺寸、缠绕方式....

图3差模通路测量及等效拓扑

当电路中流过差模信号时,两线圈产生的磁通相互抵消。此时漏感Lpd(即差模电感)发挥抑制干扰的作用。当电路中通过低频差模干扰信号时,不考虑电路中的寄生电容。测试时将2和4端口短接,1和3端口连接阻抗分析仪,见图3。假设电阻与电感参数是非频变的常数,那么Lpd和Rd可以在低频工况下测....

图4开路测量示意图

共模通路和差模通路两种情况测量的电感与寄生电容参数并不相互等效,因此在计算过程中应注意两者不能混淆。考虑到差模通路有匝间和绕组间两个寄生电容参数,而两个未知数不能由一个谐振方程完成求解。故在此处引入一个测量方案:2和4引脚保持开路,测量1和3引脚阻抗。由图4可观察到此时测量的主要....

本文编号：3910964