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開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器高頻開關(guān)電源的電磁兼容研究

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2020年05月18日  

高頻電力電子的電磁兼容(E1ectroMagneticCompatibi1ity,EMC)問題有其特殊性。功率半導(dǎo)體開關(guān)管在開關(guān)過程中出現(xiàn)的di/dt和du/dt會(huì)引起強(qiáng)大的傳導(dǎo)電磁干擾(E1ectr。MagneticInterference,EMI)和諧波干擾。有些情況還可能會(huì)引起強(qiáng)電磁場(chǎng)(通常是近場(chǎng))輻射。不但會(huì)嚴(yán)重污染周圍的電磁環(huán)境,對(duì)附近的電氣設(shè)各造成電磁干擾,還可能危及附近操作人員的安全。同時(shí),電力電子電路(如開關(guān)轉(zhuǎn)換器)內(nèi)部的控制電路也必須能承受開關(guān)動(dòng)作出現(xiàn)的EMI,以及應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)電磁噪聲的干擾。上述特殊性,再加上EMI測(cè)量上的具體困難,在電力電子的電磁兼容領(lǐng)域里,存在著許多交叉科學(xué)的前沿課題有待于人們?nèi)パ芯?。例如,典型電路與系統(tǒng)的近場(chǎng),傳導(dǎo)干擾和輻射干擾建模,印制電路板EMC優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件、低中頻、超音頻及高頻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)人體健康的影響,大功率電力電子電路EMC測(cè)量方法的研究等。


國(guó)內(nèi)外許多大學(xué)均開展了電力電子電路的電磁干擾和電磁兼容性問題的研究,并取得了可喜的成果。近幾年的研究成果表明,開關(guān)電源中的電磁噪聲源重要來自主開關(guān)器件的開關(guān)用途所出現(xiàn)的電壓、電流變化。變化速度越快,電磁噪聲越大。由于電路中寄生參數(shù)的存在,EMI將在轉(zhuǎn)換器主電路中傳播,受擾體若是控制電路,則EMI將導(dǎo)致開關(guān)電源中轉(zhuǎn)換器的控制失誤或失靈,造成電路故障或損壞,影響可靠性。有的研究工作建立了開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器EMI傳播通道的二端口模型,并應(yīng)用系統(tǒng)函數(shù)法(SystematicFunctinApproach)描述EMI在開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器中的傳播特性,進(jìn)而做出故障診斷分析,提出抑制控制電路中EMI擾動(dòng)的理論和方法。


由于上述特殊性和測(cè)量上的具體困難,專門針對(duì)開關(guān)電源電磁兼容的研究工作還處于起始階段。


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