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《基于合成扼流圈的开关电源emi滤波器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、ELECTRICDRIVE2008Vol.38No.1电气传动2008年第38卷第1期基于合成扼流圈的开关电源EMI滤波器设计柳春,朱学军,张逸成,姚勇涛(同济大学电气工程系,上海200331)摘要:为改善传统EMI滤波器的滤波性能,分析并采用了合成扼流圈来替代传统分立扼流圈,并根据滤波器阻抗失配原理,通过分析LISN网络与噪声源的阻抗特性,分别对共差模等效电路进行分析与设计,提出了基于合成扼流圈的开关电源EMI滤波器设计方法。试验结果证明,此方法是有效的,并已成功地应用在燃料电池轿车用DC/DC变换器的控制电路板设计中。关键词:开关电源;电磁干扰;合成扼流圈;共模电感中图分类号:TM5
2、56文献标识码:AEMIFilterDesignofSMPSBasedonIntegratedChokeLIUChun,ZHUXueOjun,ZHANGYiOcheng,YAOYongOtao(DepartmentofElectricalEngieering,TongjiUniversity,Shanghai200331,China)Abstract:InordertoimprovetheperformanceofconventionalEMIfilter,theintegratedchokewasana2lyzedandadoptedtoreplacetheconventionalch
3、oke.Accordingtotheprincipleoffiltermismatchedimped2ance,withimpedanceanalysisofLISNandnoisesource,theequivalentcircuitsofcommonmodeanddifferen2tialmodewereanalyzedseparately.ThenanEMIfilterdesignmethodofSMPSbasedonintegratedchokewasproposed.Experimentresultprovesthatthemethodiseffective,andithasb
4、eenappliedsuccessfullyinthecontrolsystemofDC/DCconverterforfuelcellelectricalvehicle.Keywords:switchingmodepowersupply(SMPS);electromagneticinterference(EMI);integratedchoke;commonmodeinductor由于功率开关管的高速开关动作,开关电源1合成扼流圈会产生较强的电磁干扰(EMI)信号。为了抑制开关电源对外电磁噪声和外界对内电磁干扰,使得1.1传统扼流圈产品能够满足相关EMC标准,有必要在开关电共模电感本质上
5、是一种匝数比为1∶1的变压源输入线上添加额外的EMI滤波器。尤其对于器,只是接入回路的方式不同。图1为共模电感车用DC/DC变换器的控制器来说,周围电磁环的电路符号图与结构图,绕组方向以及磁场强度境相当恶劣,所应遵循的整车及零部件EMC标的方向如图1所示。准也很严格,因此必须在控制器电源输入线上添加EMI滤波器,使其满足相关EMC标准。传统的EMI滤波器一般由共模电感、差模电感和电容等分立元件组成,元件数量多,体积大。分立元件较长的引线造成的分布电感和分布电容对滤波特性有很大的影响。而共差模合成扼流圈图1共模电感示意图利用两个不同特性的磁芯将共模电感和差模电感Fig.1Thecommon
6、Omodeinductor集成在一起,替代分立的共模电感与差模电感,可[1]共模电流经过共模电感时产生的磁通互相叠以使滤波器尺寸和性能上得到进一步的改善。基金项目:国家科学技术部“863”计划“电动汽车”重大专项课题资助(2005AA501060)作者简介:柳春(1982-),男,研究生,Email:mumao1114@163.com27©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net电气传动2008年第38卷第1期柳春,等:基于合成扼流圈的开关电源E
7、MI滤波器设计加,由L=Ψ/I可知共模电感量也相应增加。而用,电感量为LC=2LCM,对于差模电流只表现出差模电流经过共模电感时情况则相反,磁通互相差模电感的作用,电感量为LD=2LDM。抵消,因此差模电感量很小,几乎为零。理论上共由此可以看出,合成扼流圈优化了线圈绕组,模电感对于共模电流表现为高阻抗,对差模电流使得共模与差模相互独立,便于进行共差模滤波表现为零阻抗,主要用来抑制共模噪声干扰。共器分开设计,同时减小了EMI滤波器的尺
