脉冲电源模块中测控单元PCB的电磁兼容性研究

发布时间：2021-06-29 00:03

　　脉冲功率源技术是电磁发射系统的关键技术之一,具有高电压、大电流、高功率等特点。小型化、模块化脉冲电源是该领域的重点发展方向,在实验研究过程中,为了监测、控制电源模块的工作状态,需要为模块电源提供测控系统。测控单元在电源模块充放电过程中起着重要的作用,但弱电压,小电流的测控单元对其脉冲电抗器等大功率器件产生的磁场源干扰非常敏感,因此,测控单元PCB的电磁兼容性研究,将对优化模块脉冲功率源结构设计和解决数据采集电路电磁兼容性问题具有指导作用。本文所做的主要研究工作包括：首先,基于电路、磁路和电磁兼容性等基本理论,对电磁兼容性设计过程进行系统描述,并对脉冲电源模块充放电过程中负载放电特性作了简要分析。其次,采用霍尔效应法测试脉冲电抗器旁磁场和测控单元处磁场,预测测控单元PCB所受到的电磁干扰程度。采用Cadence/Allegro与CST协同仿真,得到测控PCB板上测试点在平面波垂直照射下耦合电压降,在火花尖端高压放电和脉冲电源模块放电两种环境下进行实验测试,对比分析测控单元PCB上元器件的抗干扰特性。最后,根据仿真结果与实验数据,从脉冲功率源系统产生的外部干扰源与测控电路产生的内部干扰源两... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究背景与意义
    1.2 电磁发射技术及脉冲功率源技术概述
        1.2.1 电磁发射技术研究动态与现状
        1.2.2 脉冲功率源技术国内外发展现状与前景
    1.3 电磁兼容性设计概述
        1.3.1 电磁兼容性设计
        1.3.2 电磁兼容国内外研究动态与发展趋势
    1.4 论文主要研究内容
2 理论研究方法和仿真软件介绍
    2.1 电磁兼容性预测算法
    2.2 有限元原理概述及CST仿真软件介绍
        2.2.1 有限元原理及有限积分算法简介
        2.2.2 CST仿真环境概述
    2.3 电磁场性质
        2.3.1 电振荡
        2.3.2 磁振荡
    2.4 本章小结
3 脉冲电源模块磁场源分析及测控单元干扰预测分析
    3.1 脉冲电源模块磁场源与测控单元内部磁场分析
    3.2 测控单元干扰预测分析
    3.3 本章小结
4 脉冲强磁场环境下测控单元PCB仿真分析
    4.1 感应电压与电磁场关系
    4.2 测控单元PCB元器件抗干扰仿真分析
        4.2.1 脉冲电源放电电流信号拟合
        4.2.2 CST仿真结果分析
    4.3 本章小结
5 实验数据分析
    5.1 火花尖端高压放电环境对测控单元PCB元器件工作影响
    5.2 脉冲电源模块放电环境对测控单元PCB元器件工作影响
    5.3 本章小结
6 脉冲测控单元抗干扰措施
    6.1 干扰源来源分析
    6.2 强磁场环境下测控系统抗干扰措施
        6.2.1 脉冲电源模块的电磁兼容性研究
        6.2.2 测控电路设计及PCB制板的电磁兼容性研究
    6.3 本章小结
7 论文工作总结与展望
    7.1 论文主要研究工作与总结
    7.2 论文后续工作与展望
致谢
参考文献



本文编号：3255301