EMI滤波器

EMI滤波器的使用正在成为阻碍电力电子系统功率密度提高的重要因素。本研究从磁电集成的观点出发，提出变换器中功率耦合电感与EMI滤波器一体化设计思想：采用集成的方式缩短元件间的互联、应用磁路的观点来保证集成单元实现功率耦合电感的性能、采用耦合有损传输线滤波器实现中、高频EMI滤波器功能，利用传输线型变压器来实现EMI滤波器的端口阻抗匹配；同时辅以共模电容补偿技术，让采用一体化设计的变换器满足EMC指标。本项目中有关磁电集成结构及其优化研究、拆分绕组的优化函数模型研究、铁氧体磁芯中耦合有损传输线模型研究、传输线型变压器的阻抗变换性能研究、共模电容匹配研究以及基板埋容技术研究都将为磁电集成提供理论指导，为电力电子集成领域开拓新的方向。

随着电源模块开关频率的不断提高，且模块间互联的方式日趋复杂，电磁干扰问题成为制约变换器整体功率密度提高的关键因素。本研究通过对对称式Boost变换器的功率耦合电感的集成设计，降低了变换器的EMI噪声；通过在功率耦合电感的磁芯中添加平衡绕组的方式，对变换器的共模噪声源阻抗做出调整，优化了EMI滤波器的性能；通过在EMI滤波器中添加平衡绕组、改变平衡阻抗的方式，优化EMI滤波器性能；通过调整变换器的对称度及三电感耦合支路辅助滤波器的设计，最终实现EMI滤波器与耦合功率电感的一体化，使得系统在降低成本的同时，能达到与外接滤波器相近的性能；并且针对当前复杂的分布式电源系统，采用混沌阻抗调制的方法，使得各个模块的在电源总线上的噪声发生相位上的改变，从而相互抵消，进一步降低了系统的噪声水平。 本项目取得的成果和创新如下 （1）对称式Boost变换器的功率耦合电感的集成设计及理论分析。 （2）功率电感中平衡绕组的引入，改变了噪声源阻抗的大小，扩大了噪声源端的阻抗失陪，使得EMI滤波器发挥最大效用。 （3）通过给EMI滤波器中添加控制端口，使得EMI滤波器的插入损耗随着不同平衡阻抗的添加体现不同的特性。 （4）EMI滤波器与耦合功率电感的一体化设计，大大提高了变换器的功率密度和性能。 （5）磁性材料非线性工况下，电路与磁路的快速混合仿真方法，以及非线性磁损耗计算方法。 （6）高电压下采用功率电感等效串联电阻进行无损电流检测的方法。 本研究取得的成果稍加推演，即可应用于各对称式变换器当中，这位本项目在实际的工业生产中的推广，具有非常重要的应用价值。

是以能够有效抑制电磁干扰为目标的滤波器。电磁干扰滤波器常常又分为信号线EMI滤波器、电源EMI滤波器、印刷电路板EMI滤波器、反射EMI滤波器、隔离EMI滤波器等几类。线路板上的导线是最有效的接收和辐射天线，由于导线的存在，往往会使线路板上产生过强的电磁辐射。同时，这些导线又能接受外部的电磁干扰，使电路对干扰很敏感。在导线上使用信号滤波器是一个解决高频电磁干扰辐射和接收很有效的方法。脉冲信号的高频成分很丰富，这些高频成分可以借助导线辐射，使线路板的辐射超标。信号滤波器的使用可使脉冲信号的高频成分大大减少，由于高频信号的辐射效率较高，这个高频成分的减少，线路板的辐射将大大改善。电源线是电磁干扰传入设备和传出设备主要途径。通过电源线，电网上的干扰可以传入设备，干扰设备的正常工作

同样，设备的干扰也可以通过电源线传到电网上，对网上其它设备造成干扰。为了防止这两种情况的发生，必须在设备的电源入口处安装一个低通滤波器，这个滤波器只容许设备的工作频率(50Hz,60Hz,400Hz)通过，而对较高频率的干扰有很大的损耗，由于这个滤波器专门用于设备电源线上，所以称为电源线滤波器。电源线上的干扰电路以两种形式出现。一种是在火线零线回路中，其干扰被称为差模干扰。另一种是在和火线、零线与地线和大地的回路中，称为共模干扰。通常200Hz以下时，差模干扰成分占主要部分。1MHz以上时，共模干扰成分占主要成分。电源滤波器对差模干扰和共模干扰都有抑制作用，但由于电路结构不同，对差模干扰和共模干扰的抑制效果不一样。所以滤波器的技术指标中有差模插入损耗和共模插入损耗之分。

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开放分类：

物理