隔離型功率變流器共模傳導(dǎo)干擾建模與預(yù)測方法研究.pdf

1、隨著各國電磁兼容規(guī)范的強制執(zhí)行，對電磁干擾進行準(zhǔn)確的建模與預(yù)測已經(jīng)成為一個熱點研究課題。本文針對隔離型功率變流器共模傳導(dǎo)電磁干擾建模與預(yù)測中的若干關(guān)鍵問題展開了深入的研究。
　　 為了獲得通用的功率變流器傳導(dǎo)電磁干擾建模方法，本文建立了多路并聯(lián)的“干擾源-耦合通路”模型。該模型基于頻域建模方法，可不受具體電路結(jié)構(gòu)的限制，將干擾源等效為一端口網(wǎng)絡(luò)，將干擾耦合通路等效為二端口網(wǎng)絡(luò)，通過準(zhǔn)確地提取干擾源的頻譜特性以及干擾耦合通路的傳遞

2、函數(shù)（等效阻抗），直接在頻域計算干擾頻譜。
　　 造成目前隔離型功率變流器共模傳導(dǎo)干擾高頻段預(yù)測精度差的主要原因在于缺乏針對共模干擾耦合通路建模的變壓器高頻模型。針對這一問題，本文提出了變壓器共模干擾耦合通路分布參數(shù)模型。該模型只需提取變壓器中與共模干擾耦合通路相關(guān)的寄生參數(shù)，而無需對變壓器進行全面建模，建模方法簡單，參數(shù)提取方便。并且考慮了變壓器的分布參數(shù)特性，以及磁芯和繞組的高頻損耗，可以更好地描述變壓器共模干擾耦合通路的高

3、頻特性。針對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的干擾耦合通路難以直接提取其傳遞函數(shù)（等效阻抗）的問題，提出了轉(zhuǎn)移阻抗的仿真分析方法。轉(zhuǎn)移阻抗仿真模型全面地描述了功率變流器干擾耦合通路的實際結(jié)構(gòu)以及電路工作狀態(tài)，且通用性強，可以有效地提取任意干擾耦合通路的等效阻抗。實驗結(jié)果表明，結(jié)合變壓器共模干擾耦合通路分布參數(shù)模型與轉(zhuǎn)移阻抗仿真分析方法，可以有效地提取共模干擾耦合通路的等效阻抗，從而準(zhǔn)確地預(yù)測隔離型功率變流器的共模干擾噪聲發(fā)射水平。
　　 為了更全面地描

4、述變壓器的高頻特性，建立通用的變壓器高頻模型。本文針對結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的傳統(tǒng)繞制式變壓器，提出了變壓器多導(dǎo)體傳輸線模型。該模型全面地描述了變壓器的電磁場特性，可用于分析任意結(jié)構(gòu)的繞制式變壓器，適用于各種不同的應(yīng)用場合。將變壓器多導(dǎo)體傳輸線模型應(yīng)用于共模干擾耦合通路建模，并針對實際樣機，利用有限元仿真軟件(AnsoftMaxwell2D)提取變壓器的寄生參數(shù)矩陣，不僅可以有效地預(yù)測變流器所產(chǎn)生的共模干擾，還可以進一步揭示變壓器自身結(jié)構(gòu)特征與變

5、壓器共模干擾耦合通路阻抗特性、樣機所產(chǎn)生的共模干擾發(fā)射水平之間的相互聯(lián)系。實驗結(jié)果表明，利用本文所建立的變壓器多導(dǎo)體傳輸線模型可以有效地提取變壓器共模干擾耦合通路的等效阻抗，從而可在整個傳導(dǎo)頻率范圍(150kHz～30MHz)內(nèi)準(zhǔn)確地預(yù)測隔離型功率變流器的共模干擾噪聲發(fā)射水平。
　　 針對功率變流器的電磁兼容性設(shè)計與工作效率優(yōu)化往往無法同時兼顧的問題，本文以反激變流器中的RCD緩沖電路為研究對象，深入分析了RCD緩沖電路的暫態(tài)工