DC-DC 变换器系统共模电磁干扰噪声的预测.pdfVIP

中国电源学会第二十一届学术年会论文集 DC/DC 变换器系统共模电磁干扰噪声的预测 宋峥，娄千层，王世山 （江苏省新能源发电与电能变换重点实验室，江苏省 南京市 211106 ） Predicting for common mode noise in DC/DC converter and designing the EMI filter Song zheng, Lou qianceng, Wang shishan (Jiangsu Key Laboratory of New Energy Generation and Power Conversion, Nanjing, China, 210016) 对噪声源采用基于仿真分析的方法获取，进而建立 摘要：为有效预测 DC/DC 变换器系统所产生的共模干扰， 本文以 Buck 变换器为研究对象，分析功率变换器共模干扰 干扰耦合模型，并对其进行简化，达到简单快捷地 的产生机理，建立共模干扰耦合通路模型。同时，为简化计 对 EMI 进行定量分析的目的。 算流程，对该共模通路进行近似等效，分别提取其集中参数 Buck 电路是基本的电力电子变换电路之一，其 模型，利用噪声源处电压频谱包络，较为准确地获得共模噪 EMI 特性具有较为典型的代表意义，许多复杂的电 声电压。通过提出的共模通路模型，无需复杂的计算便可在 力电子电路的 EMI 噪声产生原理均与 Buck 电路相 整个传导频率范围 (150k ~ 30MHz) 内对Buck 变换器所产 似，故本文以 Buck 电路为例，对DC/DC 变换器的 生的共模干扰进行预测。通过实验实测噪声曲线，并与预测 结果的对比验证了该预测模型的准确性。 共模电磁干扰进行预测。 因此，本文针对 DC/DC 变换器的一种基本组 关键词：噪声预测；共模 EMI ；Buck 电路；EMI 滤波器 态—Buck 变换器，从理论角度探索其共模传导干扰 1 引言 产生机理，结合实验提取其噪声源阻抗相关信息， 随着电力电子变换器工作频率的不断提高，开 完成共模 EMI 噪声预测，并预计提出抑制这类噪声 关电源的电磁干扰和电磁兼容问题愈来愈突出。众 的方案。 多实践经验表明，在电力电子新产品的设计开发阶 2 噪声预测的基本原理 段，电磁兼容性问题考虑的愈早，解决问题所需的 2.1 噪声源频谱 成本也愈低；否则愈到后期，可以用来抑制噪声、 电力电子系统中产生的传导干扰主要分为三 防止受干扰的手段愈少，为此付出的代价也就愈 类：第一类电网电源的各次谐波f 0 ，这种干扰一般 高。 是由于电力电子系统中带有相控整流环节形成的， 电力电子系统主要是利用电力电子器件的开 称为电网频率谐波；第二类是电力电子器件本身开 关特性，以完成各种电能之间的相互转换，但其高