开关电源传导EMI分析及抑制技术的研究

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随着开关电源开关频率及功率密度的提高,开关电源的传导EMI问题尤为突出与重要。作为耦合通道环节的开关电源中的变压器分布电容参数以及接地阻抗会对传导EMI产生影响。本文针对这两个问题进行研究。首先对开关电源的传导EMI流通路径进行了分析,建立了开关电源共模传导EMI模型。通过该模型分析了变压器原副边分布电容以及接地阻抗对共模传导EMI电流的影响。可以看出,随着分布电容的增大,共模电流增大。而随着接地阻抗的增大,共模干扰电流在减小。所以,需要研究如何减小分布电容及其接地阻抗对传导EMI的影响。本文建立了考虑到变压器原副边所有匝数之间的分布电容的变压器分布电容网络结构模型。并且提出了一种基于MAXWELL软件的变压器分布电容网络模型参数提取方法,通过该方法与建模方法结合可以求出变压器的分布电容。然后通过二端口网络法实验提取出变压器的分布电容,将两者进行对比,验证了该建模方法的正确性。并采用分段绕制方法减小变压器的原副边之间分布电容,进而降低开关电源传导EMI。分别通过仿真与实验验证了分段绕制方法可以减小开关电源的传导EMI。同时,本文针对大功率电源柜体作为接地体,仿真分析了其面板上的阻抗,分别验证了频率对其阻抗的影响,面板上开孔形状与尺寸对阻抗的影响,以及面板上开孔位置布局不同对接地柜体上阻抗的影响。通过对比不同的面板上的布局情况下的接地阻抗,分析了面板上开孔布局对接地阻抗的影响。
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