功率电子PFC系统的EMI分析与设计

本文摘要：功率电子系统对于高频的EMI的设计－我获取相反设计思路参照；A．证实有哪些噪声源；B．分析噪声源的特性；涉及资料可以通过网络搜寻作者名字iTunes或观赏；（我的理论：再行分析再行设计；理解噪声源头特性是关键）！C．证实噪声源的传送路径；这也是我们大多数工程师处置EMI－Issue时的著手点；（处置的手段和方法）；EMI的耦合路径：感性耦合；容性耦合；传导耦合；电磁辐射耦合！处置功率电子系统EMI的噪声源及噪声特性分析：1．功率电子高频电磁干扰是由于电磁干扰噪声源的梯形波频

功率电子系统对于高频的EMI的设计－我获取相反设计思路参照；A．证实有哪些噪声源；B．分析噪声源的特性；涉及资料可以通过网络搜寻作者名字iTunes或观赏；（我的理论：再行分析再行设计；理解噪声源头特性是关键）！C．证实噪声源的传送路径；这也是我们大多数工程师处置EMI－Issue时的著手点；（处置的手段和方法）；EMI的耦合路径：感性耦合；容性耦合；传导耦合；电磁辐射耦合！处置功率电子系统EMI的噪声源及噪声特性分析：1．功率电子高频电磁干扰是由于电磁干扰噪声源的梯形波频谱导致的；2．功率电子高频电磁干扰在差模（DM）传播路径上的PFC电路中的PFC电感其电阻由于磁芯自由选择和绕线结构不会引发器件的多个谐振点！在谐振点的电阻抵达谷底回应频段的插入损耗就严重不足，导致差模数据微克；3．功率电子高频电磁干扰在共模噪声传播路径上的高频电磁干扰和共模（CM）噪声传播路径上的宿主耦合（分布电容）涉及；4．功率电子高频电磁干扰还可以由磁性元件（电感，变压器等磁性元件）的宿主耦合（容性＆感性耦合）将近场－电路板级的耦合引发的。5．诱导功率电子高频电磁干扰PCB－电路板布局布线设计就很关键了。

我的《开关电源：EMC的分析与设计》对于EMI－传导的问题我有谈放入EMI输出滤波器的设计是最较慢的方法；我后面再行将细节分析。同时对于＞75w有PFC的功率电子PFC系统的EMI－电磁辐射的问题；尤其是客户常常遇到30MHZ－50MHZ的EMI－电磁辐射的问题，我有获取设计方法参照；我再行展开设计分析；对于功率电子系统我们再行来理解梯形波的噪声频谱特性：如下图右图；图中左边是修改的梯形波电压／电流波形，其周期为TPERIOD，脉冲宽度为TW，脉冲下降／下降时间为TRISE／TFALL。图中右边我们从频域来看此信号，其中所含基频成分和很多古志谐波成分，通过傅里叶变换分析可以告诉这些高频成分的幅度和脉冲宽度、下降／下降时间之间的关系；其关系的展现出结果如下：一般来说EMI电磁辐射问题经常再次发生在30MHz～300MHz频段。通过减少下降和下降时间可将fR的方位向更加低频方向移动，同时更高频率信号的强度将以40dB／dec的速度较慢减少，从而提高其电磁辐射状况。

在低频段，下降和上升速度所造成的提高是很受限的。功率电子电路在AC输出末端减少PFC降压电感电路其EMI－电磁辐射测试数据微克一般来说在30MHZ－50MHZ／其EMI－电磁辐射的优化设计分析如下图；我再行分析系统的侵扰源的情况：差模侵扰的产生主要是由于电源管工作在电源状态，当电源管通车时流到电源线的电流线性下降，电源管变频器时电流变异为零．因此，流到电源线的电流为高频的三角脉动电流，所含非常丰富的高频谐波分量，随着频率的增高，该谐波分量的幅度更加小，因此差模侵扰随频率的增高而减少；共模侵扰的产生主要原因是电源与大地（保护地）之间不存在分布电容，电路中方波电压的高频谐波分量通过分布电容起源于大地，与电源线包含电路，产生共模侵扰。创建非常简单的等效天线模型展开理论分析：通过上面的等效天线模型展开分析：我们要减少Rr的辐射功率在等效电路中重新加入Y电容是较为好的方法；参照如下：我再行将上述等效的Y电容展开电路应用于原理图设计＆最重要产于参数的等效分析：L、N为电源输出，整流前级为输出EMI滤波器，DB1为整流桥，VT2为PFC电源管（功率电子器件MOS／IGBT／SiC等等），电源管加装在散热器上时，电源管的D近于与散热器连接，与散热器之间构成一个耦合电容C7，VT2工作在电源状态，其D极的电压为高频方波（梯形波），方波（梯形波）的频率为电源管的电源频率，方波中的各次谐波就不会通过耦合电容、L、N电源线包含电路，产生共模侵扰。

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