学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

开关电源的电磁兼容性研究

作　者: 冯超
导　师: 李文兴
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 开关电源 Pspice 电磁兼容
分类号: TN03
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 270次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着现代科学技术的不断发展,开关电源以其体积小、效率高、可靠性高等特点发展广泛。DC-DC电源模块由于具有设计简单、变更灵活、质优可靠等特点,在高可靠和高技术领域发挥着不可替代的重要作用。但随着开关电源转换频率的提高,开关动作所引起的传导和辐射干扰也越来越严重,如何抑制开关电源的电磁干扰一直是设计人员研究的重点问题。本课题以中兴通讯公司模块电源开发项目为依托,以开关电源为研究对象,重点研究了开关电源电磁干扰的耦合机理和采取的有效抑制措施。本文介绍了电磁兼容的定义并论述开关电源中EMI的研究现状。从电磁干扰的三要素出发,讨论了开关电源中电磁干扰源和干扰耦合通路,分析了存在的各种耦合机理。对开关电源传导和辐射干扰进行分析,讨论了减小差模和共模辐射的方法。采用优化电路板内部高dv/dt节点电路、减小输入侧交流回路面积的方法来减小差模辐射干扰；采用规划地平面将辐射电流旁路到地的方法来减小共模辐射干扰。利用Pspice软件,仿真分析了不同漏感、不同接地电阻、不同铝基板寄生电容情况下,对传导干扰的影响。给出了减小传导干扰的无损耗缓冲电路、抑制共模干扰的补偿电感设计方法。仿真结果表明,设计电路可以有效减小原电路所产生的电磁干扰。制作了一台1/4砖、功率100W、输入直流电压36V～72V、输出3.3V/30A、频率300kHz的开关电源样机。分析了设计过程中的电磁兼容性问题,分析和测试结果表明,电源在实现功能指标要求的基础上,同时拥有良好的电磁兼容性,从而验证了理论分析和设计思想的正确性。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-14
  1.1 电磁兼容概述  10-11
  1.2 开关电源EMC研究现状  11-12
  1.3 本文研究重点及章节安排  12-14
第2章 电磁干扰耦合机理  14-29
  2.1 传导耦合  14-19
    2.1.1 电容性耦合  14-16
    2.1.2 电感性耦合  16-18
    2.1.3 电容性耦合与电感性耦合的综合考虑  18-19
  2.2 高频耦合  19-22
    2.2.1 分布参数电路的基本理论  19-20
    2.2.2 高频线间的耦合  20-22
  2.3 辐射耦合  22-28
    2.3.1 电磁辐射  23-26
    2.3.2 近场区与远场区特性  26-28
  2.4 本章小结  28-29
第3章 开关电源EMI研究  29-45
  3.1 传导性EMI分析  29-30
    3.1.1 传导性差模干扰  29-30
    3.1.2 传导性共模干扰  30
  3.2 辐射性EMI分析  30-36
    3.2.1 线路板上的辐射干扰  30-32
    3.2.2 金属基板开关电源EMI特点  32-34
    3.2.3 针对金属基板电源内部高dv/dt节点共模EMI优化  34-36
  3.3 EMI滤波器分析与设计  36-44
    3.3.1 EMI滤波器的基本拓扑和插入损耗  36-39
    3.3.2 差模和共模干扰分析  39-42
    3.3.3 滤波器架构选择及参数选取  42-44
  3.4 本章小结  44-45
第4章 开关电源传导干扰仿真分析  45-61
  4.1 Pspice仿真软件的特点  45
  4.2 开关电源的传导干扰仿真模型  45-52
    4.2.1 无源器件的高频模型  45-47
    4.2.2 有源箝位正激变换器仿真模型  47-52
    4.2.3 开关电源的Pspice仿真电路  52
  4.3 开关电源传导干扰仿真及分析  52-55
  4.4 抑制开关电源传导干扰仿真及分析  55-60
    4.4.1 无源无损缓冲电路设计  55-58
    4.4.2 基于补偿原理的共模干扰抑制技术  58-60
  4.5 本章小结  60-61
第5章 电源模块设计及电磁兼容性分析  61-67
  5.1 电源模块简介  61
  5.2 1/4砖DC-DC电源模块设计  61-65
    5.2.1 电源模块的电磁兼容性设计  62-65
    5.2.2 电源模块布局时的注意事项  65
  5.3 EMC测试结果  65-66
    5.3.1 传导发射  65-66
    5.3.2 辐射发射  66
  5.4 本章小结  66-67
结论  67-68
参考文献  68-71
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  71-72
致谢  72

相似论文

  1. RFID技术在汽车点火线圈生产中的应用研究,TP391.44
  2. 交联电缆生产线电控系统的研制,TP273.5
  3. 实用化ns级高压脉冲电源的研制,TM46
  4. 大功率照明LED驱动控制研究,TM923.34
  5. 开关电源节能技术,TN86
  6. 宽温低功耗MnZn铁氧体材料及变压器仿真,TM277
  7. 某大功率脉冲调制器的结构设计与探索,TN761
  8. 电磁兼容综合测试软件集成平台的设计与实现,TN03
  9. 全自动平衡机去重控制系统的研究设计,TH877
  10. 高功率因数开关电源的研究与实现,TN86
  11. 一种高效率高升压比的BoostDC-DC变换器的研究与设计,TM46
  12. 数码相机用CMOS直流升压变换芯片设计,TM46
  13. 开关电源EMI滤波器平面无源集成的研究,TN713
  14. 开关电源-DC/DC转换器的设计,TM46
  15. 基于单片机的高频开关电源的研究,TN86
  16. 基于电流传输器的混沌电路的研究,TM132
  17. 高频无线收发电路的研究与设计,TN859
  18. 超宽带无线通信发射系统的电磁兼容研究,TN925
  19. 基于共平台电磁散射与辐射的研究,TN03
  20. 基于神经网络的热电堆红外传感器建模方法研究,TP212.1

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 一般性问题 > 结构
© 2012 www.xueweilunwen.com