基于S參數(shù)的EMI濾波器研究.pdf

1、傳統(tǒng)的對(duì)稱式 Boost變換器的兩個(gè)功率電感是分立設(shè)計(jì)的,嚴(yán)重制約了變換器功率密度的提高;另外,它們所引起的互聯(lián)線路的增長(zhǎng),也帶來了很大的電磁干擾噪聲(electromagnetic interference,EMI)。本論文經(jīng)過對(duì)功率電感的集成設(shè)計(jì),使得功率電感不但有普通電感的作用,同時(shí)還起到了抑制 EMI噪聲的作用。
　　再次,論文提出一種調(diào)整變換器共模噪聲源阻抗的方法。通過在對(duì)稱式 Boost變換器的耦合電感上加入平衡繞組,

2、并在平衡繞組的末端加入平衡阻抗實(shí)現(xiàn)。文中對(duì)比了不同噪聲源阻抗下變換器的 EMI頻譜,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了文中方法的有效性。文中所涉及的端口網(wǎng)絡(luò)均采用散射參數(shù)(scattering parameters,S參數(shù))來描述,變換器的寄生電容通過有限元仿真得到。基于測(cè)得的 S參數(shù)和寄生電容的仿真結(jié)果,建立了平衡阻抗和 EMI濾波器共模插入損耗之間的關(guān)系,并對(duì)平衡阻抗的取值進(jìn)行預(yù)測(cè)。論文提出的調(diào)整共模阻抗的方法可以擴(kuò)大噪聲源端阻抗失配,同時(shí)增大 EMI

3、濾波器的共模插入損耗,從而降低 EMI噪聲。本方法的優(yōu)勢(shì)在于即使EMI濾波器的元件布局及其參數(shù)是固定的,其性能仍可以通過調(diào)整平衡阻抗進(jìn)行優(yōu)化。因此,有效減少了傳統(tǒng) EMI濾波器的重復(fù)設(shè)計(jì)過程,同時(shí)也避免了 EMI濾波器的過設(shè)計(jì)問題。
　　最后,論文通過獲取寄生電容參數(shù)并添加導(dǎo)體銅片增強(qiáng)變換器的對(duì)稱度,實(shí)現(xiàn)共模噪聲的消除。為了降低差模噪聲,論文在保證耦合功率電感原有的濾波效果上,繼續(xù)對(duì)集成電磁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使得集成磁件對(duì)于差模干