一种中小功率准谐振式反激变换器的传导EMI建模与分析.docx

一种中小功率准谐振式反激变换器的传导EMI建模与分析
中小功率准谐振式反激变换器是一种常用的电力电子转换器，广泛应用于电力供应、电动机驱动和充电器等领域。然而，其工作原理和结构特点使其易受传导电磁干扰（EMI）的影响。为了满足电磁兼容性（EMC）要求，需要对该反激变换器的传导EMI进行建模与分析。本文将重点介绍中小功率准谐振式反激变换器的工作原理、传导EMI产生机理、传导路径和建模与分析方法，以期为该领域的研究提供参考。
首先，中小功率准谐振式反激变换器是一种非隔离型交流直流转换器，其结构包括谐振电容、漏感和变压器等关键元件。其工作原理是在输入交流电压作用下，变压器的漏电感和谐振电容组成的谐振回路提供谐振电流，通过电压环路实现能量传输。然而，谐振回路中的元件和导线会产生阻抗对引入的高频噪声和电磁波信号敏感，使其易受传导EMI干扰。
既然传导EMI是由噪声和电磁波信号引起的，因此首先要了解其产生机理。传导EMI的产生主要有以下几个方面的原因：首先，变换器中的非线性元件，如功率开关器件和核心饱和时，会引起电流和电压的非线性扭波，产生高次谐波和干扰频率。其次，电磁波信号会通过谐振回路中的漏感、变压器和导线耦合到输出端，进而影响到其他电子器件的正常工作。此外，电源的共模噪声和差模噪声也会通过电源以及传输线路和地线耦合到其他设备上。
为了对中小功率准谐振式反激变换器的传导EMI进行分析，需要对传导路径进行分析。传导路径主要有三个方面：导线传导、电缆传导和辐射传导。导线传导是指电磁波信号通过导线耦合到其他电子器件。电缆传导是指电磁波信号通过电缆内部的电磁耦合传导。辐射传导是指电磁波信号通过空气以及非屏蔽电缆的辐射传导。
为了准确地建模与分析中小功率准谐振式反激变换器的传导EMI，需要对其电路进行建模。首先需要使用电路分析工具，如PSpice、Saber等对整个反激变换器进行建模。根据元件的特性和参数，可以得到反激变换器的输入输出特性和谐振回路的频率响应特性。然后，可以利用AnsoftHFSS等电磁场仿真软件对谐振回路和传导路径进行建模与分析。通过仿真可以得到电磁场的分布和传导路径的特性，如辐射电磁场和传导路径的阻抗特性等。最后，可以使用Matlab等数学软件对仿真结果进行分析和处理，得到电磁干扰噪声的频谱和幅值等信息。
综上所述，中小功率准谐振式反激变换器的传导EMI建模与分析是一项复杂的工作，需要综合运用电路分析、电磁场仿真和数学分析等方法。通过对传导EMI产生机理、传导路径和建模与分析方法的研究，可以更好地理解传导EMI的特性，为准谐振式反激变换器的电磁兼容性设计提供参考和指导。