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EM1滤波器在开关电源中的应用研究
| 论文题名： | EM1滤波器在开关电源中的应用研究 |
| 关键词： | 电源滤波器;开关电源;控制电路板;噪声源阻抗;兼容性设计;燃料电池电动汽车;高频性能;电磁干扰源;主电路;变换器;电磁兼容;传导发射;元器件;输入端;电源线;噪声衰减量;印制电路板;电磁骚扰源;元件参数;抑制元件 |
| 摘要： | 近年来燃料电池电动汽车成为发展和研究的热点，然而燃料电池作为车载能源大都具有一个缺点，即输出电压电流特性偏软，在干扰下容易工作不稳定。故在电动汽车中，需要在动力电池与逆变器之间增加DC/DC变换器来转换和稳定电压，改善燃料电池的输出特性。但DC/DC变换器作为一种开关电源，其主电路是很强的电磁干扰源，产生的干扰可能通过电源线进入到控制电路板，同时控制电路部分也要用小功率的开关电源进行稳压，也可能产生开关噪声经电源线向外传输，影响其它设备的正常工作。因此需要在控制电路板开关电源输入端设计EMI(Electromagnetic Interference)滤波器抑制传导干扰。 本文首先介绍了DC/DC变换器的主电路和控制电路的原理和主要构成，然后分析了构成电磁干扰的三个要素：电磁骚扰源、受扰源和骚扰信号的传播途径，并研究了抑制主电路电磁干扰的一些方法。 之后阐述了EMI滤波器的原理、结构、主要技术参数、A参数矩阵、EMI噪声的两种类型，共模噪声和差模噪声。然后介绍了组成EMI滤波器的基本元器件电容、电感、铁氧体抑制元件的性能及选用，着重研究了元器件的寄生参数对滤波器高频性能的影响，并通过仿真进行分析，然后提出改进滤波器高频性能的一些方法。 本文重点研究了噪声源阻抗对滤波性能的影响，提出测量及估算噪声源阻抗的方法，然后根据控制电路板电源端的实际传导发射情况及相关电磁兼容标准(CISPR25)，采用共模、差模滤波器分开设计的方法，测量噪声源阻抗，确定所需抑制的频率范围及噪声衰减量，选择滤波器的电路拓扑及元件参数，设计出EMI电源滤波器，并简略介绍了印制电路板的电磁兼容性设计。然后将设计的EMI滤波器加入到控制电路板开关电源的输入端，进行传导发射试验，并对设计的EMI滤波器进行高频性能的改进，测试验证了设计的EMI滤波器满足要求。 最后介绍了商用EMI电源滤波器的选用及滤波器安装时需注意的事项。 |
| 作者： | 付明民 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 张逸成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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