反激式開關(guān)電源的電磁干擾建模及抑制方法研究
本文關(guān)鍵詞:反激式開關(guān)電源的電磁干擾建模及抑制方法研究 出處:《浙江大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
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【摘要】:反激變換器廣泛應(yīng)用于小功率、多路輸出、隔離型開關(guān)電源中。但隨著開關(guān)電源高頻化和小型化的發(fā)展趨勢(shì),開關(guān)速度提高,PCB布局更加緊湊,半導(dǎo)體器件開關(guān)動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)卻愈發(fā)嚴(yán)重。當(dāng)開關(guān)電源無(wú)法實(shí)現(xiàn)電磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)時(shí),一方面會(huì)使對(duì)電磁噪聲敏感的電子負(fù)載工作異常,另一方面通過在電網(wǎng)側(cè)耦合超標(biāo)的EMI干擾其他用電設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的EMC,本文揭示了反激變換器共模噪聲的抵消原理和電場(chǎng)干擾機(jī)理,分析了變壓器結(jié)構(gòu)對(duì)共模噪聲的影響規(guī)律和屏蔽層結(jié)構(gòu)對(duì)近場(chǎng)干擾的影響規(guī)律,并基于此提出了反激變換器共模噪聲的抵消方法和近場(chǎng)干擾的抑制方法。本文首先分析了反激變換器的共模干擾路徑,建立了其等效電路模型,并介紹了 EMI和共模噪聲的測(cè)量方法。接著分析了共模電流的時(shí)域波形,并從原邊MOSFET和副邊二極管的電壓時(shí)域波形上對(duì)共模噪聲的抵消原理進(jìn)行了解釋。通過實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了本例中所使用的開關(guān)電源原副邊共模電流是可以被抵消的;诜醇ぷ儔浩鞯墓材q詈蠙C(jī)理和電場(chǎng)分布,本文推導(dǎo)了反激變壓器共模電流的計(jì)算公式,并提出了共模電流評(píng)估系數(shù)Ck來(lái)評(píng)價(jià)反激變壓器的共模電流抑制能力。接著闡明了變壓器單體測(cè)量的方法、原理,以及單體測(cè)量值與共模噪聲之間的關(guān)系。然后分析了繞組結(jié)構(gòu)和屏蔽層結(jié)構(gòu)對(duì)單體測(cè)量值的影響規(guī)律。最后提出了一種屏蔽層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,有效抑制了共模噪聲。以一個(gè)近場(chǎng)干擾問題為例,通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象找出了干擾對(duì)象PCB trace和干擾源MOSFET,并分析了 MOSFET對(duì)PCB trace的干擾機(jī)理。接著分析了屏蔽層厚度、面積和位置對(duì)近場(chǎng)干擾的影響。最后提出了一種改進(jìn)型屏蔽方法,有效抑制了近場(chǎng)干擾,使開關(guān)電源的EMI符合相關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)。
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TN86
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,本文編號(hào):1320712
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