电磁损耗抑制开关电源共模电流的研究

发布时间：2017-10-24 00:28

  本文关键词：电磁损耗抑制开关电源共模电流的研究

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【摘要】：近年来,随着电力电子技术的发展,设备的小型化和数字化成为技术的发展主流,开关电源因体积小、功率因数较大等优点得到广泛应用。随着开关电源技术进一步高频化、高功率密度化,其电磁干扰问题也越来越严重,开关电源的电磁兼容性也越来越引起大家的重视。如何抑制开关电源的电磁干扰(特别是共模干扰)已经成为人们关注的热点。本文首先介绍了电磁兼容相关的基础知识及开关电源中电磁干扰的研究现状。深入分析了开关电源产生电磁干扰的原因,并介绍了目前抑制电磁干扰的各种常用方法。接着介绍了传输线理论和传输矩阵方法,以及采用高频电流探头和数字示波器测量共模电流的实验方法。然后以回扫式开关电源为研究对象,给出了共模电流的等效电路,分析了共模电流的传导特性。在此基础上,提出了采用电磁损耗材料与电路相结合的方法来抑制共模电流,进行了数值仿真,结果表明,该方法可以有效抑制较宽频范围内的共模电流,同时可以隔断开关电源与其他电器间的共模干扰。最后设计并制备了利用电磁损耗抑制共模电流的实验样品,利用高频电流探头(CP8030H)测量了抑制前后的共模电流,证明了上述方法的有效性。与传统的共模电流抑制方法相比,该方法具有抑制频段宽,抑制效果好,便于制备应用等优点。
【关键词】：开关电源 共模电流 抑制 损耗材料
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN86
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 电磁兼容概述8-12
• 1.1.1 电磁兼容的含义8-9
• 1.1.2 电磁兼容标准和规范9-10
• 1.1.3 EMI的危害和EMC的必要性10-12
• 1.2 开关电源的EMI研究现状及发展12-13
• 1.2.1 开关电源电磁干扰的主要特点12
• 1.2.2 研究现状与发展12-13
• 1.3 电磁干扰抑制技术13-14
• 1.4 本论文完成的工作14-16
• 第二章 基础理论及测量方法16-29
• 2.1 传输线理论16-21
• 2.1.1 传输线概述16-17
• 2.1.2 基尔霍夫定律17-18
• 2.1.3 传输线方程的推导18-20
• 2.1.4 电报方程及其解20-21
• 2.2 传输矩阵法21-23
• 2.3 传输线共模电流计算方法23-28
• 2.4 实验仪器和设备介绍28
• 2.4.1 数字示波器28
• 2.4.2 电流探头28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 开关电源共模电流产生原因及抑制29-43
• 3.1 开关电源的工作原理29-31
• 3.1.1 开关电源的组成29-30
• 3.1.2 开关电源的系统性能指标30
• 3.1.3 开关式稳压电源30-31
• 3.2 电磁干扰的产生原因及机理31-34
• 3.2.1 传导干扰的分类31
• 3.2.2 共模电流产生的原因31-34
• 3.3 共模电流的传导特征及抑制34-42
• 3.3.1 传导干扰源与等效电路34-37
• 3.3.2 共模电流的分布特征37-38
• 3.3.3 数值模拟抑制共模电流38-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 损耗材料与电路相结合抑制共模电流43-58
• 4.1 实验参数提取及结构制作43-52
• 4.1.1 抑制方法及结构简介43-45
• 4.1.2 传输矩阵参数获取45-46
• 4.1.3 抑制器件的制作46-52
• 4.2 实验与结论52-57
• 4.2.1 实验测量结果53-57
• 4.2.2 结果对比及结论57
• 4.3 本章小结57-58
• 第五章 总结与展望58-59
• 参考文献59-63
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文63-64
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利64-65
• 致谢65

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本文编号：1086164