EMI滤波器高频寄生参数分析

开关电源的高功率密度、高开关工作频率和紧凑结构,对其电磁兼容提出了更高的要求,为了设计高性能的EMI滤波器。建立了电感、电容的高频等效电路,并分析了电感、电容随频率变化的特性曲线;通过分析传导干扰共模和差模的两种基本形式,建立了EMI滤波器相应的等效电路模型,并应用PSpice电路仿真软件分析了寄生参数对电磁干扰(Electromagnetic interference,EMI)滤波器插入损耗的影响。仿真结果表明,电感器高频等效并联电容(Equivalentparallel capacitor,EPC)、电容器高频等效串联电感(Equivalent parallel inductor,ESL)明显降低了EMI滤波器的高频插入损耗,为高性能滤波器的设计及插入损耗的计算提供重要的技术和数据参考。     

基于电流噪声源模型的EMI滤波器设计

在阐述了三相变流器电磁干扰特点的基础上,提出了一种新的EMI滤波器的设计方法。分析了三相变流器的共模、差模干扰回路,建立了插入滤波器后三相共模、差模等效模型。考虑了阻抗失配条件下对滤波器设计的影响,根据测得传导干扰所需衰减量,确定滤波元件参数选取。该方法以电流源为噪声模型,绕过了源阻抗估算这一难点,简化了设计难度,仿真结果表明了该设计方法的有效性和实用性。     

基于噪声仿真的EMI滤波器研究

提出一种依据仿真得到的开关电源噪声进行电磁干扰(EMI)滤波器设计的方法.针对Boost功率因数校正变换器,应用SABER软件仿真不同寄生参数下的噪声幅值,得到了影响共模噪声和差模噪声的主要因素:差模噪声主要是由功率器件的高频模型引起的,而共模噪声则与无源器件的高频模型以及MOSFET对地漏电容相关,且随着漏电容的增加而增加.在考虑功率器件的高频模型、MOSFET的对地漏电容以及无源器件的高频寄生参数等影响的情况下,采用噪声仿真的方法分离出变换器的共模噪声和差模噪声.在此基础上,应用插入电压增益的方法,计算出共模滤波器和差模滤波器的截止频率,设计了EMI滤波器.实验验证了仿真的准确性以及滤波器设计方法的正确性.     

基于新能源逆变系统的直流侧电磁干扰噪声机理分析及其抑制技术

针对新能源逆变系统的直流侧传导电磁干扰（ＥＭＩ）噪声进行了综合分析,就其产生机理提出了直流侧传导电磁干扰噪声的共模干扰机理模型和差模干扰机理模型,在共模、差模噪声分析的理论基础上,详细分析了直流EMI滤波器的设计及其特性。采用MATLAB仿真对比分析了高频寄生参数的存在对DC_LISN受试端阻抗、隔离度、插入损耗等参数的影响。以某一风能逆变系统为实验对象,具体分析了该系统直流侧的传导干扰噪声特性,并设计了相应的直流EMI滤波器。实验结果很好地验证了采用所提方法设计的直流EMI滤波器的有效性。     

抑制开关电源传导发射的滤波措施研究

利用电路模型分析了用于保护设备的辅助小功率开关电源传导性电磁干扰产生的原因、传播途径及等效电路,介绍了抑制开关电源传导发射的滤波器设计原则、工作原理和结构。利用德国罗德施瓦茨公司的场强接收机实际测量了未加滤波和加滤波时电源线上的传导发射值,实验证明合理设计滤波器对抑制开关电源传导发射有非常明显的效果。     

椭圆形平面无源集成EMI滤波器的特性研究

为了减小开关电源的体积,提高功率密度,提出一种椭圆形平面LC线圈结构的平面无源集成电磁干扰EMI(electromagnetic interference)滤波器。通过对矩形、椭圆形平面LC线圈进行有限元仿真,对比其综合因素确定了椭圆形平面LC线圈作为EMI滤波器的基本组成单元,并基于该结构实现了无源集成EMI滤波器。在考虑共模电感的寄生电容和共模电容的寄生电感以及它们的等效电阻情况下,建立了平面无源集成EMI滤波器的高频等效电路模型;利用二端口网络A参数矩阵推导了插入损耗的计算公式。仿真和实验表明了该结构的有效性,以及高频模型和插入损耗公式的正确性。     

DC/DC开关电源有源共模EMI滤波器的研制

开关电源中功率半导体器件的高速开通和关断过程会产生强烈的电磁噪声.传统方法是采用无源电磁干扰(EMI)滤波器来滤除噪声.基于补偿原理的有源EMI滤波器(AEF)是一种可替代无源滤波的新方法.根据其基本原理设计了一种DC/DC电源用的有源共模EMI滤波器(ACEF).仿真和实验结果均表明,该有源滤波器对共模噪声信号有较好的抑制能力.     

基于高次谐波干扰的计算机电源净化技术

EMI电磁干扰是目前计算机电源稳定运行的主要干扰源之一,而EMI电磁干扰由多种高次谐波构成,成分复杂而多变。通过对目前供电电网中的各种高次谐波干扰的频谱分析,采用有源滤波器和LC无源滤波器相结合的治理方式。实验结果表明,采用有源滤波器和LC无源滤波器相结合的电源滤波净化方式,对消除相应的电磁干扰有良好的效果。这项研究成果对通信、电视、广播等领域的谐波治理有实际的指导作用。     

基于开关电源的EMI滤波器设计与实现

通过对某型号开关电源的电磁兼容性进行分析和测试,提出了针对此开关电源的干扰抑制滤波器的有效设计方法,并利用PSpice软件进行了滤波器的设计与仿真。遵循设计方法,针对该开关电源的电磁干扰(EMI)滤波器已经实现,通过实际测试结果验证了设计方法的正确性。     

利用耦合电感改善EMI电源滤波器高频幅频特性的研究

高频开关电源的传导性电磁干扰EMI（ElectroMagnetic Interference）是电力电子装置应用的主要障碍之一,EMI电源滤波器能有效抑制其干扰传导。在高频状态下．EMI电源滤波器的电容器和电感器所带有的等效寄生参数会影响EMI高频性能,基于此提出了利用高频元器件的等效寄生参数间的互感耦合改善滤波器高频性能的措施,考虑了差模电感与电容器的寄生串联电感之间存在互感耦合以及2个串联支路的串联电感之间存在耦合电感2种情况。在分析带有寄生参数的差模等效电路的基础上,进行了仿真研究。结果表明,利用寄生参数的互感耦合使得EMI电源滤波器的高频性能有所改善。     

A three‐phase voltage‐source PWM inverter system characterized by sinusoidal output voltage with neither common‐mode voltage nor normal‐mode voltage

This paper deals with an inverter system integrating a small‐rated passive EMI filter with a three‐phase voltage‐source PWM inverter. The purpose of the EMI filter is to eliminate both common‐mode and normal‐mode voltages from the output voltage of the inverter. The motivation of this research is based on the well‐known fact that the higher the carrier or switching frequency, the smaller and the more effective the EMI filter. An experimental system consisting of a 5‐kVA inverter, a 3.7‐kW induction motor, and a specially designed passive EMI filter was constructed to verify the viability and effectiveness of the EMI filter. As a result, it is shown experimentally that both three‐phase line‐to‐line and line‐to‐neutral output voltages look purely sinusoidal as if the inverter system were an ideal variable‐voltage, variable‐frequency power supply when viewed from the motor terminals. This results in complete solution of serious issues related to common‐mode and normal‐mode voltages produced by the inverter. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 145(4): 88–96, 2003; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10206     

电源线EMI滤波器内部杂散电磁耦合及其作用

电源线EMI滤波器的高频衰减性能常受到滤波器内部和外部杂散电磁场的影响,导致滤波器的高频插入损耗远低于预计值.本文对一个L-C-L共模型EMI滤波器内部的杂散电磁耦合及其作用进行了理论分析和实验识别,确定了各元器件、互连回路间杂散耦合的电磁性质,研究了各耦合作用的大小.针对主要的杂散耦合效应,提出了相应的改善措施.本文对滤波器内元器件寄生参数的作用也进行了分析和对比.     

基于积木式交错并联的平面全集成EMI滤波器

为了减少电磁干扰(EMI)滤波器的体积,提高开关电源的功率密度,提出一种基于积木式交错并联的平面全集成EMI滤波器。根据差、共模噪声的频段分布规律,采用温度稳定性较高的薄膜介质材料进行交错并联来实现共模电容的集成,采用电气性能较稳定的Ⅱ类陶瓷材料X7R来实现差模电容的集成,采用PCB绕组来实现共模电感和差模电感的集成,给出了平面全集成EMI滤波器高频差、共模等效电路及其插入损耗的计算公式。仿真和实验验证了所提出的平面全集成EMI滤波器的有效性及其高频差、共模等效电路和插入损耗公式的正确性。     

开关电源中有源EMI滤波器技术

随着开关电源开关频率的提高，EMI噪声污染越来越严重。这些日益严重的污染，使有源EMI滤波器技术得到了很广泛的应用，同时也对有源滤波技术提出了更高的要求。阐述了开关电源中有源EMI滤波器的基本原理并对其几种代表性的典型拓扑进行了概括分析，展望了今后一个时期内有源EMI滤波器的发展方向。指出有源EMI滤波器是开关电源及电力电子设备满足电磁兼容要求的一个重要研究方向，集成化、模块化、标准化是有源EMI滤波器发展的必然趋势。     

开关电源有源共模EMI滤波器研究及其应用

由于开关电源的高功率密度、高开关工作频率和紧凑结构,因此对其电磁兼容提出了更高的要求.分析了传统无源电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)滤波器的缺点,提出有源共模滤波器的设计思想,并分析了其工作原理.以一台反激式开关电源为研究对象,具体设计出其有源共模滤波器.最后通过电路仿真和实验,验证了该方案的有效性和可行性.     

集成模块用有源电磁干扰滤波器的设计

通过比较电力有源滤波器与电磁干扰有源滤波器的异同，分析了在电力电子集成模块的输入EMI滤波器设计中采用有源滤波技术的可行性，设计出用于集成模块的有源EMI滤波器，包括宽带电流互感器、线性放大电路及高频电流回馈环节。基于滤波器的T型二端口网络模型，研究了其放大倍数与补偿性能的关系，获得了稳态工作特性曲线：考虑到EMI信号的宽频谱特性，建立了电流互感器的高频简化物理模型，探讨了拓展其传输频带的有效方法。所设计的滤波器工作稳定，外形结构紧凑，仿真和实验结果表明其在较宽的频段内具有良好的滤波效果。     

A passive EMI filter with access to the ungrounded motor neutral line: direct connection of a general‐purpose inverter to a three‐phase grounded voltage source

This paper proposes a small‐sized passive EMI filter for the purpose of eliminating high‐frequency shaft voltage and ground leakage current from an AC motor. The motor is driven by a general‐purpose PWM inverter connected to a three‐phase grounded voltage source. The passive EMI filter requires access to the ungrounded neutral point of the motor. This unique circuit configuration makes the common‐mode inductor effective in reducing the high‐frequency common‐mode voltage generated by the PWM inverter with a carrier frequency of kHz. As a result, both high‐frequency shaft voltage and ground leakage current can be eliminated very efficiently. However, the common‐mode inductor may not play any role in reducing the low‐frequency common‐mode voltage generated by the diode rectifier, so that a low‐frequency component still remains in the shaft voltage. Such a low‐frequency shaft voltage may not produce any bad effect on motor bearings. The validity and effectiveness of the EMI filter are verified by experimental results obtained from a 200‐V 5‐kVA laboratory system. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 159(2): 80–87, 2007; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20243     

EMI滤波器技术在开关电源中的应用与研究

开关电源由于其可靠性高、输出稳定等优点而广泛应用于电力电子系统中,但其自身产生的电磁干扰对整个系统的影响不容忽视。为了抑制开关电源所产生的传导电磁干扰,提出了集成EMI滤波的级联技术,并针对功率变换器的输出波形进行仿真。仿真实验结果表明:这种级联的集成EMI滤波器对谐波有良好的抑制作用。