基于多级平面型emi滤波器的电磁噪声抑制

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1、中图分类号：TN713论文编号：102870316-S074学科分类号：080802硕士学位论文基于多级平面型EMI滤波器的电磁噪声抑制研究生姓名宋峥学科、专业电力系统及其自动化研究方向电力电子系统的电磁兼容指导教师王世山副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一六年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringTheSuppressionofElectromagneticnoiseB

2、asedonMulti-stagePlanarEMIFilterAThesisinElectricalEngineeringbySongzhengAdvisedbyAssociateProf.WangshishanSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2016承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的

3、研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文1摘要EMI滤波器的采用是抑制电力系统及其设备间电磁干扰的重要途径之一。与单级EMI滤波器相比，多级EMI滤波器拥有元件参数小、高频性能好、性价比高等优点，且其与平

4、面EMI滤波器相结合之后能够很好的解决其体积大、功率密度低等问题，因此本文主要以多级平面EMI滤波器为研究对象，从电磁干扰预测、多级EMI滤波器设计方法、噪声源、负载阻抗不匹配条件下失配网络设计、三相EMI滤波器不同条件下插入损耗的测试等方面对EMI滤波器进行进一步的研究。本文阐述了电力电子器件在高速开关过程中给开关电源所带来严重的电磁干扰，通过基于实验测量的方法提取干扰耦合路径的阻抗特性，进而建立电磁干扰的耦合模型，达到简单快捷的对EMI进行预测的目的，并采用Buck电路对该方法进行验证。由于高频段内大电感与大电容难以获取，对

5、于电磁干扰严重的开关电源而言，单级滤波器的滤波性能往往不能满足其需要，多级滤波器可以更好地解决这一困扰。本文用电压衰减替代插入损耗简化滤波器设计过程，并以两级共模EMI滤波器为例，阐述多级EMI滤波器设计基本原理。为了改善EMI滤波器受噪声源、负载阻抗影响其工作性能往往不佳这一现象，本文提出了一种带有阻抗失配网络的EMI滤波器网络设计方法，其可根据噪声源、负载阻抗的大小，将阻抗失配网络分为L型与C型两类，并通过选取合适的失配网络参数使得噪声源与滤波器的输入阻抗和负载阻抗与滤波器的输出阻抗均满足一定的比例关系。EMI滤波器网络利用

6、不同阻抗比例关系产生不同的反射损耗这一特性对滤波器的最佳工作状态进行配置，使得滤波器在原有插入损耗的基础上增加其反射损耗，达到改善滤波器工作性能的目的。同时，为了减小滤波器体积，本文将滤波器网络设计方法应用于平面环形EMI滤波器中，并通过一个实例测试验证其有效性与可行性。根据电网侧负载阻抗和开关电源侧源阻抗的特性，本文建立了三相共模与差模EMI滤波器的理想等效电路，讨论了高频情况下寄生参数对理想等效电路的影响，并分别分析了不同噪声源、负载阻抗条件下三相EMI滤波器插入损耗与频率的关系，最后对三相EMI滤波器的安装进行简单的总结。

7、关键词：平面型EMI滤波器，多级EMI滤波器，电压衰减，失配网络，1国家自然科学基金(51177071)、台达环境与教育基金会《电力电子科教发展计划》（DREK2013004）资助、研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj201412)资助。i基于多级平面EMI滤波器的电磁噪声抑制AbstractEMIfilterplaysanimportantroleinrestrainEMI.Comparedwithsingle-stageEMIfilter,multi-stageEMIfilterhastheadvantagesofsm

8、allcomponentparameters,wellhighfrequencyperformance,highperformancetopriceratioandsoon.Therefore,basedonthemulti-stageplanarEMIfilt