车载逆变器用反激式辅助电源传导干扰预测与抑制研究

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反激式开关电源在逆变器中常作为辅助电源使用,其对车载逆变器的CISPR25 EMC测试结果有较大影响,因而对其电磁干扰进行预测和抑制研究具有实际的应用价值。本文即以车载逆变器反激辅助电源为研究对象,将对反激电源传导干扰的预测和抑制作为主要研究目标,在Saber中建立了其传导干扰模型并进行了有效预测,并进行了EMI滤波器抑制设计。本文细致地分析了反激式辅助电源传导干扰的形成过程,将其传导干扰路径分为差模和共模传导路径,确定了其主要的干扰源和耦合路径,为后续传导干扰的有效预测建模和抑制设计奠定了基础。为建立150 k Hz至108 MHz的宽频带变压器高频模型,本文通过分析单绕组变压器、多绕组变压器通常的高频模型,在此基础上通过实测、拟合参数建立起10 MHz高频变压器有效模型。再通过拓展10 MHz模型和Foster电路模型建立起108 MHz模型。对照实测和仿真波形,表明108 MHz高频变压器建模效果良好。本文建立了有源器件和无源元件的高频模型,并提取PCB中的寄生参数,在Saber中建立起反激式电源的传导干扰模型并完成了仿真预测。对MOS管漏源极电压波形、LISN上干扰电压波形进行仿真与实测对比,表明所建立的模型在一定频段内能实现有效预测。由于滤波技术较易实现、抑制效果好,本研究选择EMI滤波器作为反激辅助电源传导发射抑制措施,具体设计了LCL型EMI滤波器进行干扰抑制,并取得了较好的抑制效果。本文用Saber进行了反激电源传导干扰预测,对其它开关电源拓扑的传导干扰建模设计具有参考价值,所采用的LCL滤波器电磁干扰抑制措施,也可为开关电源的电磁干扰抑制提供参考。
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