开关电源传导EMI分析及抑制技术的研究

摘要

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EM I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EM I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。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 高频变压器分布电容建模及抑制的研究现状

1.3 柜体接地阻抗的研究现状

1.4 主要研究内容

1.5 本章小结

2 开关电源传导EMI建模研究

2.1 开关电源的传导EMI

2.2 开关电源共模传导EMI路径分析与建模

2.3 开关电源传导EMI影响因素分析

2.4 本章小结

3 高频变压器分布电容精确建模

3.1 高频变压器三电容模型

3.2 分布电容网络模型的建立

3.3 变压器分布电容网络模型验证

3.4 本章小结

4开关电源传导EMI的仿真与实验验证

4.1 分段绕制方法下的变压器分布电容建模

4.2 不同分段数时分布电容参数提取

4.3 开关电源传导EMI的仿真与实验

4.4 本章小结

5 柜体接地阻抗的建模仿真

5.1 接地技术概述

5.2 柜体接地模型的建立

5.3 基于Q3D的柜体接地阻抗仿真分析

5.4 本章小结

6总结与展望

6.1 全文总结

6.2 结论与展望

致谢

参考文献

在校期间所取得成果