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半桥QRC变换器电磁兼容性分析与研究
作 者: 杨志勇
导 师: 穆新华
学 校: 南京航空航天大学
专 业: 电力电子与电力传动
关键词: 电磁兼容 PCB 寄生参数 仿真 半桥变换器
分类号: TP212
类 型: 硕士论文
年 份: 2002年
下 载: 269次
引 用: 6次
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内容摘要
为了避免尝试性修改方法对于解决开关电源电磁干扰的盲目性和局限性,本论文借助Cadence软件对开关电源PCB进行了印制导线建模分析、提取寄生参数和电磁兼容仿真分析,实现了开关电源PCB的计算机辅助电磁兼容分析和计算机辅助最优布局设计,从而可以在PCB设计阶段就对其潜在的电磁干扰源进行抑制。 选择一种半桥准谐振变换器作为研究对象,对其工作原理进行了详细的分析,制作了实验样机,分析了它的主要干扰源,建立了它的共模、差模噪声电流等效电路模型,对它的四种不同PCB布局进行了寄生参数提取和电磁兼容仿真,在此基础上分析得到了影响其电磁噪声水平的最重要因素,并设计出了最优的PCB布局。 本论文为开关电源电磁干扰的解决和PCB电磁兼容设计提供了一种较为合理有效的研究思路。
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全文目录
中文摘要 3-4 英文摘要 4-7 第一章 绪论 7-15 1.1 电磁兼容性问题的概述 7-10 1.1.1 电磁兼容的定义 7-8 1.1.2 电磁兼容的三个因素 8 1.1.3 忽视EMC设计会造成的后果 8-9 1.1.4 产品的EMC设计 9-10 1.2 开关电源的电磁兼容问题 10-12 1.2.1 开关电源中的EMI问题 10-11 1.2.2 此课题的必要性和研究侧重点 11-12 1.3 国内外的研究情况 12 1.4 本文的研究方法和意义 12-15 1.4.1 研究方法 12-13 1.4.2 我们的研究方法和其他研究方法的异同点 13-14 1.4.3 本论文的意义 14-15 第二章 电路原理分析 15-29 2.1 半桥准谐振变换器的工作原理 15-18 2.2 主电路工作参数的选择 18-24 2.2.1 电路稳态特性 18-20 2.2.2 主电路设计 20-23 2.2.3 输出滤波器的设计 23-24 2.3 控制电路及其设计 24-29 第三章 仿真和实验结果分析 29-37 3.1 仿真电路的构建 29-32 3.2 仿真和实验结果分析 32-37 3.2.1 仿真分析 32-34 3.2.2 实验结果分析 34-37 第四章 开关电源PCB电磁兼容性的建模分析 37-46 4.1 开关电源传导干扰的基本耦合方式 37-40 4.1.1 电路性传导耦合 37 4.1.2 电容性耦合 37-38 4.1.3 电感性耦合 38-39 4.1.4 综合考虑电感和电容性耦合的情况 39-40 4.2 共模和差模噪声路径模型 40-46 4.2.1 电路主要元器件的高频模型 40-43 4.2.2 共模和差模噪声的电路模型 43-46 第五章 PCB的寄生参数提取模型及优化设计 46-64 5.1 概述 46-47 5.1.1 PCB寄生参数的提取技术 46 5.1.2 Cadence软件的介绍 46-47 5.1.3 利用Cadence软件优化PCB布局的总体思路 47 5.2 PCB寄生参数建模及提取 47-50 5.2.1 用Cadence对PCB进行参数提取的步骤 47-48 5.2.2 影响印刷电路板电磁兼容性的因素 48-49 5.2.3 对几种基本耦合情况的参数提取和分析 49-50 5.3 半桥QRC变换器PCB的寄生参数提取及噪声分析 50-53 5.4 半桥QRC变换器PCB的优化 53-57 5.4.1 对最初PCB布局的噪声分析 53 5.4.2 第一次修改布线 53-54 5.4.3 第二次修改布线 54-56 5.4.4 第三次修改布线 56-57 5.4.5 对半桥QRC变换器EMC性能影响最大的因素 57 5.5 噪声测量的初步分析 57-64 5.5.1 电磁分贝单位的定义及换算关系 57-60 5.5.2 传导干扰试验 60 5.5.3 差模和共模噪声的测量 60-64 第六章 结束语 64-65 6.1 本文完成的主要工作 64 6.2 尚需进一步做的工作 64-65 致谢 65-66 攻读硕士学位期间发表的论文 66-67 参考文献 67-68
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化元件、部件 > 发送器(变换器)、传感器
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