高频高压电源的电磁兼容设计方法综述_刘坤
电磁兼容解决方案
电磁兼容解决方案一、引言电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指在电子设备、系统或者系统间的电磁环境中，能够互相协调共存，不产生电磁干扰，同时也不受到电磁干扰的能力。
本文旨在提供一种电磁兼容解决方案，以确保设备和系统在电磁环境中的正常运行。
二、背景随着电子设备和系统的广泛应用，电磁干扰问题日益突出。
电磁干扰可能导致设备性能下降、通信中断、数据丢失等问题，严重影响设备和系统的可靠性和稳定性。
因此，开辟一种有效的电磁兼容解决方案是至关重要的。
三、解决方案1. 设计阶段在设计阶段，需要采取以下措施来提高设备和系统的电磁兼容性：（1）合理布局：合理布局电子元器件和电路板，避免电磁干扰的发生和传播。
可以通过使用屏蔽罩、隔离墙等措施来减少电磁辐射和敏感度。
（2）选择合适的材料：选择具有良好电磁屏蔽性能的材料，例如金属材料、导电涂层等，以减少电磁辐射和敏感度。
（3）优化电路设计：采用合适的滤波器、抑制器等电路设计，以减少电磁干扰的传播和影响。
2. 测试阶段在测试阶段，需要进行以下测试来评估设备和系统的电磁兼容性：（1）辐射测试：通过辐射测试，评估设备的电磁辐射水平是否符合相关标准和要求。
可以使用电磁辐射测试仪器来进行测试。
（2）敏感度测试：通过敏感度测试，评估设备对外部电磁干扰的敏感程度。
可以使用电磁兼容测试仪器来进行测试。
（3）传导测试：通过传导测试，评估设备对传导干扰的反抗能力。
可以使用传导干扰测试仪器来进行测试。
3. 优化措施根据测试结果，可以采取以下优化措施来提高设备和系统的电磁兼容性：（1）调整布局：根据测试结果，调整电子元器件和电路板的布局，以减少电磁辐射和敏感度。
（2）优化材料选择：根据测试结果，选择更合适的材料，以提高电磁屏蔽性能。
（3）改进电路设计：根据测试结果，改进电路设计，加强抑制器、滤波器等的性能，以减少电磁干扰的传播和影响。
四、总结通过合理的设计和测试，以及相应的优化措施，可以有效解决设备和系统的电磁兼容问题。
高压负荷开关的电磁兼容性及抗干扰措施
高压负荷开关的电磁兼容性及抗干扰措施高压负荷开关在电力系统中扮演着重要的角色，用于接通和切断高压电路的负荷。
然而，在实际应用中，高压负荷开关面临着电磁兼容性和抗干扰的挑战。
本文将讨论高压负荷开关的电磁兼容性问题，并提出相应的抗干扰措施。
首先，电磁兼容性是指电子设备在同一电磁环境下能够正常工作，同时不对其他设备和系统产生不可接受的干扰。
对于高压负荷开关来说，电磁兼容性问题可能导致开关失灵或工作不稳定，严重的情况下甚至可能对整个电力系统造成故障。
在高压负荷开关的设计过程中，有几个关键方面需要考虑以提高其电磁兼容性。
首先是避免电磁场的辐射。
高压负荷开关在工作时会产生较强的电磁场，如果辐射到其他设备或系统中，可能会引起干扰。
因此，在设计过程中应采用合适的屏蔽措施，如金属外壳或屏蔽盖，以防止电磁场的辐射。
其次是减小电磁感应。
高压负荷开关在开关过程中，会有较大的电流和电压变化，导致电磁感应现象。
这种电磁感应可能会干扰周围的电子设备，并影响其正常工作。
因此，在设计中，应采用降低感应电压和电流的措施，如合理布置导线的走向和减小导线长度等。
此外，高压负荷开关还需要考虑抑制电磁干扰。
电磁干扰可以来自外部环境，也可能是由开关本身产生的。
为了降低电磁干扰，可以使用专门的滤波器来滤除高频噪声，使用继电器或电磁屏蔽器来抑制开关引起的干扰。
此外，还可以在设计过程中采用合适的接地措施，以减少地线搅浑干扰。
除了上述措施外，还有一些其他的抗干扰措施可以采取。
例如，对高压负荷开关进行合适的电磁兼容性测试和验证，以确保其在实际应用中能够正常工作。
同时，在高压负荷开关的周围环境中，可以采用电磁屏蔽材料或隔离设备，以降低干扰的可能性。
总之，高压负荷开关的电磁兼容性及抗干扰措施是确保其正常运行和保证电力系统稳定的重要因素。
在设计和使用过程中，应综合考虑电磁辐射、感应和干扰等问题，并采取相应的技术措施，以提高高压负荷开关的电磁兼容性。
只有这样，才能确保高压负荷开关在电力系统中安全可靠地工作。
电磁兼容解决方案
电磁兼容解决方案概述在电子设备快速发展的今天，电磁兼容问题愈发凸显。
电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指不同电子设备之间相互操作时，彼此之间不会互相干扰或损坏，同时也不会被外界电磁场所干扰或损坏的能力。
为了解决电磁兼容问题，各行业和领域都需要采取一系列的解决方案。
本文将介绍几种常见的电磁兼容解决方案，包括电磁隔离、滤波器、接地技术以及设计规范等。
电磁隔离电磁隔离是一种常见的解决电磁兼容问题的方法。
它通过使用屏蔽材料或屏蔽设备，将电子设备的敏感部分隔离开来，防止电磁波的干扰。
常见的电磁隔离材料有金属罩、导电涂层和金属网等。
在设计电子设备时，可以将敏感部分与外部环境进行有效的隔离，从而减少电磁干扰的影响。
滤波器滤波器是用于抑制电磁干扰的另一种常见解决方案。
它通过选择适当的滤波器电路，将不需要的频率信号滤波掉，从而达到抑制电磁干扰的目的。
常见的滤波器类型包括低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器等。
在设计电子设备时，根据设备的具体要求选择合适的滤波器类型和参数，可以有效地降低电磁干扰。
接地技术良好的接地也是解决电磁兼容问题的重要手段之一。
接地可以提供一个电子设备的参考电平，减少信号的干扰。
在设计电子设备时，需要合理布置地线，确保所有地点都有良好的接地。
另外，还需要使用合适的接地材料和接地装置，以确保电子设备的接地效果良好。
设计规范在解决电磁兼容问题时，遵循一定的设计规范也是非常重要的。
对于电子设备的布局、线路走向、信号的屏蔽等方面都有着具体的规范要求。
常见的设计规范包括国际电工委员会（IEC）发布的IEC61000系列标准，美国联邦通讯委员会（FCC）发布的FCC Part 15规定等。
在设计电子设备时，需要根据具体的行业和地区要求，合理应用这些设计规范，以确保设备达到相关的电磁兼容性要求。
结论电磁兼容问题对于今天的电子设备来说非常重要。
为了解决这一问题，我们可以采用一系列的解决方案，包括电磁隔离、滤波器、接地技术以及设计规范等。
电磁兼容设计方案
电磁兼容设计方案引言电磁兼容(EMC)是指电子设备在相互之间以及与外界电磁环境之间能够相互协调，互不干扰的能力。
在现代电子产品广泛应用的背景下，电磁兼容设计成为保障设备正常工作的重要环节。
本文将介绍电磁兼容设计的基本原理和常用的设计方案。
电磁兼容设计的原理电磁兼容设计的基本原理是通过控制电磁辐射和抗干扰能力，降低设备之间的相互干扰，保证设备正常工作。
电磁兼容设计的主要工作包括以下几个方面：电磁辐射控制电磁辐射是指电子设备在工作过程中释放的电磁波。
为了控制电磁辐射，可以采取以下措施：•优化电路布局：合理规划线路和电源的布局，减少电磁辐射。
•使用屏蔽材料：在电路板或组件周围添加屏蔽材料，以阻挡电磁波的传播。
•减少高频干扰：通过电缆、滤波器等方式减少高频干扰信号的传输。
抗干扰能力提升除了控制电磁辐射外，提升设备的抗干扰能力也是电磁兼容设计的重要内容。
以下是常用的提升抗干扰能力的措施：•优化电源设计：采用稳定的电源供电，以减少外部电源的干扰。
•使用滤波器：在输入和输出端口处加装滤波器，以抑制干扰信号。
•采用屏蔽措施：使用屏蔽线缆、屏蔽罩等措施，以减少外界干扰信号的影响。
常用的电磁兼容设计方案根据不同的应用场景和需求，可以采取不同的电磁兼容设计方案。
以下是常用的几种方案：PCB设计方案PCB设计是电磁兼容设计中的关键环节。
以下是一些常用的PCB设计方案：•地面设计：合理规划地面，减少电磁辐射。
•路径优化：通过合理规划信号线和电源线的路径，减少互相之间的干扰。
•分区设计：将不同功能的电路分区，减少相互之间的干扰。
外壳设计方案外壳设计是抑制电磁泄漏和接收外部干扰的重要手段。
以下是一些常用的外壳设计方案：•金属外壳：采用金属外壳能够有效屏蔽电磁辐射和外部干扰。
•导电涂层：在塑料外壳上添加导电涂层，提高屏蔽效果。
地线设计方案良好的地线设计能够减少电磁辐射和提升抗干扰能力。
以下是一些常用的地线设计方案：•单点接地：将所有地线连接到一个点上，减少地线之间的互相干扰。
电磁兼容解决方案
电磁兼容解决方案一、背景介绍电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指电子设备在特定的电磁环境中，能够与其他设备共存并正常工作的能力。
随着现代电子技术的快速发展，电磁干扰（Electromagnetic Interference，简称EMI）问题越来越突出，对电子设备的正常运行造成了严重的影响。
为了解决电磁兼容问题，提供稳定可靠的电子设备，我们需要制定一套全面的电磁兼容解决方案。
二、问题分析1. 电磁干扰源分析：通过对电子设备的电磁辐射源进行分析，确定可能导致电磁干扰的主要因素，如高频振荡器、电源线等。
2. 电磁感应源分析：通过对电子设备的电磁感应源进行分析，确定可能受到电磁干扰的主要因素，如电源线、通信线等。
3. 电磁兼容性测试：通过对电子设备进行电磁兼容性测试，了解设备在特定电磁环境下的工作状态，确定是否存在电磁干扰问题。
三、解决方案1. 电磁辐射源控制：通过对电子设备的电磁辐射源进行控制，减少电磁辐射的强度和频率，降低对其他设备的干扰。
- 优化电路设计：采用合理的电路布局和线路走向，减少电磁辐射的产生。
- 使用屏蔽材料：在电子设备中使用屏蔽材料，阻止电磁辐射的泄漏。
- 优化接地系统：建立良好的接地系统，减少电磁辐射的传播。
2. 电磁感应源控制：通过对电子设备的电磁感应源进行控制，减少电磁感应的强度和频率，降低对其他设备的敏感性。
- 优化电路设计：采用合理的电路布局和线路走向，减少电磁感应的产生。
- 使用屏蔽材料：在电子设备中使用屏蔽材料，阻止电磁感应的干扰。
- 优化接地系统：建立良好的接地系统，减少电磁感应的传播。
3. 电磁兼容性测试：对电子设备进行电磁兼容性测试，评估设备在特定电磁环境下的工作状态。
- 辐射发射测试：通过对设备进行辐射发射测试，了解设备在工作状态下产生的电磁辐射强度是否符合标准要求。
- 抗干扰能力测试：通过对设备进行抗干扰能力测试，了解设备在特定电磁环境下的抗干扰能力是否符合标准要求。
电动汽车动力电池组电磁干扰研究
电动汽车动力电池组电磁干扰研究李天辉;杜明星;张刚;魏克新【摘要】为研究和抑制电流瞬变情况下锂电池自身产生的电磁干扰,在分析动力电池物理结构及其等效电路模型的基础上,建立了动力锂电池组对底盘的分布电容模型,搭建电动汽车动力电池组电磁干扰测试平台,提取并分析动力电池组在电流瞬变情况下自身产生的电磁干扰状况以及对其他回路的干扰情况.结果表明,瞬变电流使锂离子电池组产生的电磁干扰超过国家规定的车辆部件电磁标准要求,干扰抑制电路对电池组侧的干扰起到了明显的抑制效果.%In order to study and restrain the electromagnetic interference caused by the lithium battery in the case of transient current,a distributed capacitance model between power lithium battery pack and chassis was built based on analyzing the structures and equivalent circuit model of lithium batteries.Research platform for interference of electric vehicle batteries was built to extract and analyze the electromagnetic interference generated by the power battery itself as well as the impacts on other electrical circuits in the condition of different current and different change frequency.The results prove that the electromagnetic interference exceeds the national standard requirements for vehicle parts.The inhibition of the circuit on the battery side of the interference plays an obvious inhibitory effect.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2018(042)003【总页数】4页(P361-364)【关键词】传导干扰;抑制措施;电池等效模型;锂电池;电动汽车【作者】李天辉;杜明星;张刚;魏克新【作者单位】天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室,天津300384;天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室,天津300384;国网蓬莱市供电公司,山东蓬莱265600;天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室,天津300384【正文语种】中文【中图分类】TM937目前，在电动汽车电磁干扰和电磁兼容性研究方面已有很多文献，研究主要集中在系统的干扰源分析及干扰抑制技术的研究上[1-3]。
高压电源 电磁兼容设计
高压电源电磁兼容设计高压电源是一种电力设备，用于将低压电源转换为高压电源，常用于工业生产、实验室研究等领域。
然而，高压电源在使用过程中往往会产生电磁干扰，对周围的电子设备和系统造成不良影响。
因此，电磁兼容设计成为高压电源设计中不可忽视的重要因素。
要实现电磁兼容设计，首先需要了解电磁干扰的产生原因。
高压电源产生的电磁干扰主要有两个方面：辐射干扰和传导干扰。
辐射干扰是指高压电源产生的电磁波通过空气传播，干扰周围的电子设备。
传导干扰是指高压电源通过导线传输的电磁波干扰周围的设备。
因此，为了减少电磁干扰，需要在电磁兼容设计中采取一系列措施。
对于辐射干扰，可以通过屏蔽和滤波来减少电磁波的辐射。
屏蔽是指将高压电源进行包围，使用金属壳体或屏蔽罩来阻挡电磁波的传播。
滤波是指在电源输入端添加滤波器，通过滤波器来滤除电磁波中的高频成分，从而减少辐射干扰。
对于传导干扰，可以采取减小干扰源的措施。
高压电源的输出端通常会有高压导线，这些导线会产生较强的电磁场，进而干扰周围的设备。
因此，可以通过合理布线和绕线来减小传导干扰。
合理布线是指将高压导线与低压导线分开布置，减少它们之间的干扰。
绕线是指将高压导线绕成螺旋状，通过磁场的互相抵消来减小干扰。
还可以采用地线的方式来减小干扰。
地线是将高压电源的金属壳体或屏蔽罩与地面连接，通过导电性能好的地面来吸收电磁波，减少干扰的传播。
除了以上措施，还可以采用滤波器和隔离器来进一步减小电磁干扰。
滤波器是一种电路元件，通过选择合适的电容和电感来滤除电磁波中的高频成分。
隔离器是一种设备，可以将高压电源与周围的设备隔离开来，减少传导干扰的传播。
高压电源的电磁兼容设计是非常重要的。
通过屏蔽、滤波、合理布线、绕线、地线、滤波器和隔离器等措施，可以有效减小高压电源的电磁干扰，提高设备的电磁兼容性。
在实际设计中，需要根据具体情况选择合适的措施，并进行合理的组合和布局，从而达到最佳的电磁兼容效果。
只有充分考虑电磁兼容性，才能保证高压电源的正常工作，同时不影响周围设备的正常运行。
电磁兼容解决方案
电磁兼容解决方案电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，缩写为EMC）是指各种电子设备在相互之间和与外界电磁环境之间能够共存并正常工作的能力。
随着现代电子技术的迅猛发展，电磁兼容问题越来越引起人们的关注。
本文将介绍一些电磁兼容解决方案，帮助人们更好地理解和解决电磁兼容问题。
一、电磁屏蔽技术1.1 电磁屏蔽材料的选择：合适的电磁屏蔽材料可以有效地抑制电磁辐射和电磁干扰。
常用的电磁屏蔽材料包括导电材料、磁性材料和吸波材料等。
选择合适的材料要考虑其导电性、磁性和吸波性能等因素。
1.2 电磁屏蔽结构设计：电磁屏蔽结构的设计要考虑到电磁波的传播路径和干扰源的位置。
常用的屏蔽结构包括金属盒子、金属屏蔽罩和金属屏蔽板等。
合理的结构设计可以最大限度地减少电磁辐射和电磁干扰。
1.3 电磁屏蔽效果测试：为了验证电磁屏蔽的效果，需要进行相应的测试。
常用的测试方法包括电磁屏蔽效果测试仪器的使用和电磁屏蔽效果的测量等。
测试结果可以帮助人们评估电磁屏蔽的效果，并对其进行改进。
二、地线设计2.1 地线的作用：地线是电子设备中非常重要的一部分，它可以提供电流的回路和电磁辐射的消除路径。
合理的地线设计可以有效地减少电磁干扰和提高电磁兼容性。
2.2 地线的布线方式：地线的布线方式有单点接地、多点接地和层次接地等。
不同的布线方式适用于不同的电子设备和电磁环境。
合理的布线方式可以减少电磁辐射和电磁干扰。
2.3 地线的阻抗匹配：地线的阻抗匹配是地线设计中需要注意的一个重要问题。
合理的阻抗匹配可以提高地线的传输效率和抑制电磁干扰的能力。
三、滤波器的应用3.1 滤波器的种类：滤波器是一种常用的电磁兼容解决方案，可以用于抑制电磁辐射和电磁干扰。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
不同的滤波器适用于不同的电磁频段和干扰源。
3.2 滤波器的参数选择：选择合适的滤波器参数是滤波器设计中的关键问题。
用于等离子体发生器的高频高压脉冲电源的设计
摘要低温等离子在工业以及军事上的应用具有非常广阔的前景。
目前，研究较多的是在大气压下以介质阻挡放电产生离子体。
介质阻挡放电(DBD)是目前一种典型的可通过大气压放电产生等离子体技术，因而受到国内及国外的广泛关注。
高频高压脉冲电源是介质阻挡放电的核心部分。
介质阻挡放电产生等离子体的效果直接与电源的频率、电压以及波形相关。
频率和电压越高，放电的效果也就越好。
所以用于介质阻挡放电的高频高压脉冲电源成为研究的重点。
根据这些特点，本文将探讨用于产生等离子脉冲电源的设计方法，设计了一种基于PWM控制的高频、高压的大功率逆变电源，电源系统主要包括整流滤波电路、逆变电路、驱动以及控制电路。
对电源的整流电路、逆变电路、驱动及保护电路等进行了分析，功率电路以IGBT为主控开关功率转换器件，采用全桥逆变电路形式，同时讨论了IGBT的特性和使用注意事项，以及对关键元器件的保护措施。
电源控制电路采用以单片机AT89C51为核心，对整个电源系统进行控制，采用脉宽调制方式来控制电源输出外特性。
本文采用了Multisim10软件对各个部分进行了逐项仿真分析，通过仿真结果进一步证明脉冲电源设计的合理性，为硬件电路设计提供重要参考和依据。
设计出适用于介质阻挡放电负载的高频高压脉冲电源。
关键词：介质阻挡放电；全桥逆变电路；IGBT ；高频高压脉冲电源；仿真。
AbstractLow-temperature plasma in the industrial and military applications has a very broad prospects. At present,most studies of producing plasma are focused on those produced by Dielectric Barrier Discharge(DBD)under atmosphere. So it is paid widely attention by home and abroad．The high-frequency and high-voltage pulse power source is the core part of the dielectric barrier discharge．The effect of plasma produced by DBD correlates directly with voltage,frequency and wave-form of the power supply.The higher the voltage and the frequency of the power supply,the better the effect of discharging. Hence，to develop discharge power supply used in DBD is the main question．Base on these feathures, This article will explore the plasma used to produce the design method of pulse power, Designed a high-frequency, high voltage high power inverter which base on PWM. this power system consists of rectifier filter circuit, inverter circuit, drive and control circuits. And analyze the power of the rectifier circuit, inverter circuit, driver and protection circuits. power circuit takes the IGBT as charging switch power for changing a component, adopting full-bridge topology circuit, And the characteristic and matters needing attention of IGBT,and the protection measures of some pivotal component. Power controlling circuit takes single microchip AT89C51 as the gore to control the whole system . and adapts PWM to control the output volt-ampere character ofpower source. In this paper,use the Multisim10 software to itemize all parts with simulative analysis.Through the simulation result,it further proves the rationality of pulsed power supply design and supplies significant references and basis for hardware circuit design. Designed for high-frequency dielectric barrier discharge high-voltage pulse power load.Key words: dielectric barrier discharge; full-bridge inverter circuit; IGBT;high frequency high voltage pulse power; simulation.目录1 绪论 (1)1.1等离子体及介质阻挡放电概述 (1)1.1.1 等离子体的概念 (1)1.1.2 等离子体的应用 (2)1.1.3 介质阻挡放电概述 (2)1.1.4 介质阻档放电电路的物理结构和工作原理 (3)1.1.5负载特性及高频高压脉冲电源研制必要性 (3)1.2国内外高频高压脉冲电源的研究现状 (4)1.3高频高压电源研制的难点 (4)2 电源电路的设计 (6)2.1电源研制方案 (6)2.2整流滤波电路 (7)2.2.1 整流滤波电路设计 (7)2.2.2 本设计使用的整流电路 (7)2.2.3滤波电路 (9)2.3逆变电路原理 (10)2.4输出电路 (11)3 功率开关器件 (12)3.1功率开关器件的应用 (12)3.2绝缘栅双极晶体管（IGBT） (13)3.2.1 IGBT功率开关管应用 (13)3.2.2 IGBT的工作原理 (14)3.2.3 IGBT的主要参数 (14)3.2.4 IGBT对驱动电路的要求 (14)3.2.5 IGBT的驱动 (15)3.2.6 EXB841工作原理 (15)3.2.7 EXB841典型应用电路及引脚功能表 (16)4PWM单片机控制 (18)4.1PWM驱动电路模块 (18)4.2PWM控制系统 (18)5 高频高压脉冲电源计算机仿真 (21)5.1电源主回路仿真 (21)5.1.1 NI Multisim10仿真软件 (21)5.1.2 Multisim特点 (21)5.1.3 高频高压脉冲电源主电路的模型 (22)5.1.5 逆变电路模型和仿真 (23)5.1.6 串联谐振电路模型和仿真 (24)5.1.7 PWM信号仿真 (25)5.1.8 IGBT的开关特性的仿真 (26)6 硬件调试 (28)总结 (30)谢辞 (31)参考文献 (32)附录 (33)附录1程序 (33)附录2PWM信号发生器硬件电路原理图及其PCB图 (39)附录3电源模型电路原理图及其PCB图 (40)附录4PWM信号仿真图 (41)附录5主电路原理图 (43)附录6总电路原理图 (43)1 绪论介质阻挡放电技术可以用来产生等离子体，而等离子体在工业及军事上的应用具有十分广阔的前景。
电磁兼容方案
电磁兼容方案1. 引言电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指在电子设备中，各种电磁辐射和敏感的设备，能够在不产生相互干扰的情况下共存和正常工作。
EMC是现代电子设备设计和开发中必不可少的一项考虑因素，因为各种电子设备在工作时都会产生电磁辐射，如果不加以抑制和控制，就会对周围的其他电子设备产生干扰，甚至导致设备的故障。
本文将介绍几种常见的电磁兼容方案，包括电磁屏蔽、地线布线和滤波器。
2. 电磁屏蔽电磁屏蔽是一种通过采用屏蔽材料或屏蔽结构，将电磁辐射阻挡在设备内部或者将外界的电磁辐射屏蔽在外部的方法。
常见的电磁屏蔽材料包括金属材料（如铜、铝等）和电磁屏蔽涂层。
通过使用这些材料，可以在一定程度上抑制电磁辐射的泄漏和吸收外界的电磁信号。
此外，还可以采用屏蔽结构，如金属屏蔽罩、金属屏蔽盖等，将设备内部的电磁辐射限制在设备内部。
3. 地线布线地线布线是一种通过合理地设计和布置设备的地线，减少电磁辐射和提高抗干扰能力的方法。
地线布线需要考虑地线的路径、连接方式以及与其他信号线的交叉等因素。
一般来说，地线应尽量短、直接，并避免与其他信号线产生交叉。
同时，还可以采用星状接地和分段接地等方式，提高地线的接地质量。
通过良好的地线布线设计，可以有效地减少电磁辐射和提高设备的抗干扰能力。
4. 滤波器滤波器是一种通过选择合适的滤波器器件，对电磁信号进行过滤和抑制的方法。
常见的滤波器器件包括电容器、电感器和滤波器芯片等。
滤波器主要通过选择合适的滤波器器件的参数，如阻抗、频率范围等，实现对电磁信号的滤波和抑制。
滤波器可以用于设备的输入端和输出端，对输入信号进行初步处理，或者对输出信号进行最终的整形和滤波。
5. 总结电磁兼容方案是现代电子设备设计和开发中的一个重要环节。
通过采用电磁屏蔽、地线布线和滤波器等方法，可以有效地减少电磁辐射和干扰，提高设备的抗干扰能力。
当然，不同的设备和应用场景可能需要采用不同的电磁兼容方案，设计人员需要根据具体情况进行选择和优化。
电磁兼容解决方案
电磁兼容解决方案标题：电磁兼容解决方案引言概述：电磁兼容性是指电子设备在电磁环境中能够正常工作而不受到干扰或者对周围环境造成干扰的能力。
在现代社会中，电子设备的使用越来越广泛，因此电磁兼容性问题也变得越来越重要。
为了解决电磁兼容性问题，需要采取一系列的措施和技术手段，本文将就电磁兼容性问题提出一些解决方案。
一、电磁干扰源的识别和控制1.1 通过电磁场测试设备对电磁干扰源进行检测和识别，包括电磁辐射和传导干扰源。
1.2 采取屏蔽措施，如金属屏蔽罩、电磁屏蔽材料等，减少电磁辐射干扰源对周围设备的影响。
1.3 使用滤波器和隔离器对传导干扰源进行控制，减少其对电子设备的影响。
二、电磁兼容性设计2.1 在电子设备设计阶段考虑电磁兼容性问题，采取合适的电路布局和接地设计，减少电磁干扰的可能性。
2.2 采用合格的电子元器件，如滤波器、隔离器等，提高设备的抗干扰能力。
2.3 通过电磁兼容性仿真软件对电子设备进行仿真分析，及早发现潜在的电磁兼容性问题并进行修正。
三、电磁兼容性测试3.1 采用专业的电磁兼容性测试设备对电子设备进行电磁兼容性测试，确保其符合相关标准和规定。
3.2 对电子设备进行辐射和传导的测试，检测设备在电磁环境中的抗干扰能力。
3.3 根据测试结果对电子设备进行调整和优化，以提高其电磁兼容性。
四、电磁兼容性管理4.1 建立电磁兼容性管理体系，明确责任部门和管理流程，确保电磁兼容性问题得到及时解决。
4.2 定期对电子设备进行电磁兼容性检查和维护，保证设备长期稳定运行。
4.3 加强对员工的电磁兼容性培训，提高员工对电磁兼容性问题的认识和应对能力。
五、电磁兼容性标准和法规5.1 遵守相关的电磁兼容性标准和法规，确保电子设备的设计和生产符合法律法规的要求。
5.2 参预电磁兼容性标准的修订和制定，推动电磁兼容性技术的发展和应用。
5.3 加强与相关部门和机构的合作，共同致力于电磁兼容性问题的解决和管理。
结论：通过以上措施和方法，可以有效解决电磁兼容性问题，保障电子设备在电磁环境中的正常运行。
电磁兼容设计方案
电磁兼容设计方案电磁兼容(EMC)设计方案是为了保证电气设备能够在电磁环境中正常工作而制定的一系列措施。
下面将介绍一个基本的电磁兼容设计方案，以确保电气设备的可靠性和性能。
首先，需要进行全面的电磁环境调研。
通过测量，分析和评估电气设备所处的电磁环境，包括电磁场强度、频谱分布和其他干扰源等。
了解电磁环境对设备的影响，为后续的设计和改进提供依据。
其次，在电路设计中采用合适的电磁屏蔽措施。
包括使用抗干扰电路，提高电路的抗干扰能力。
在电路板布局时，尽量避免高频信号线和低频信号线的交叉，并采用分层布线和差分信号传输方式，减少电磁辐射和敏感性。
同时，在电路板布局和元器件选择中，要考虑到电磁兼容的要求。
合理布局电源和信号线路，减少回路面积和长度。
选择具有良好抗干扰能力的元器件，对于敏感元件，要采取良好的隔离措施。
另外，对电气设备进行合理的屏蔽设计。
可以采用金属壳体、屏蔽罩等方式对设备进行外部屏蔽，阻止外部电磁干扰的进入。
同时，在设计电路板时，合理安排信号和电源线的布局，减少电流回路面积和长度，减少电磁辐射。
此外，进行全面的电磁兼容测试和评估。
通过实验室测试，对电气设备的电磁兼容性进行评估，包括辐射干扰和传导干扰。
根据测试结果，对设备进行必要的改进和优化，确保其在各种电磁环境下能够正常工作。
最后，制定完善的电磁兼容管理策略。
包括制定电磁兼容设计标准和规范，对设备生产过程进行控制，确保每个生产的设备都符合相应的标准要求。
同时，培训和教育工作人员，提高其对电磁兼容问题的认识和处理能力。
综上所述，一个完善的电磁兼容设计方案涉及到电磁环境调研、电路设计和布局、屏蔽设计、兼容性测试和评估以及管理策略等方面。
通过采取合适的措施，可以确保电气设备在各种电磁环境下的可靠性和性能。
高频电源电磁兼容优化设计方法
Telecom Power Technology研制开发高频电源电磁兼容优化设计方法庞骥庭（西安爱生技术集团有限公司，陕西西安针对传统电源在高频段中的电磁兼容性差，电源电磁辐射数值及辐射范围较大，研究一种基于高频电源电磁兼容优化设计方法。
通过优化电源功率驱动电路平衡输出，设计电源噪声滤除去耦结构，并基于高频电源环路电感进行误差补偿控制，实现了高频电源的电磁兼容优化设计。
通过将优化前的电源和优化后的电源引入相同的实验环境中，对比得出优化后电源的电磁辐射数值和辐射范围均明显减小，兼容性提高，可以确高频电源；辐射范围；电磁兼容Optimization Design Method of Electromagnetic Compatibility of High-Frequency PowerSupplyPANG Jiting(Xi'an ASN Technology Group Co., Ltd., Xi'anAbstract: In view of the poor electromagnetic compatibility of traditional power supply in high frequency band, 2021年4月25日第38卷第8期· １１ ·Telecom Power TechnologyＡｐｒ． ２５， ２０２１， Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．８ 庞骥庭：高频电源电磁兼容优化设计方法化。
基于此，本文采用一种新型高压驱动结构，其结构如图1所示。
Level Shift推挽防死区结构高压控制信号低压控制信号开关输出图1 本文电源功率驱动电路结构示意图利用本文上述设计的电源功率驱动电路结构，通过Level Shift 完成对电源电路低压控制信号到高压控制信号的转换，通过推挽和防死区结构实现电源功率驱动电路的死区功能，减小电源运行过程中的传输时延，从而解决电源运行时两组或多组驱动信号不同步的问题。
高压重频充电电源控制系统的设计
第28卷第4期强激光与粒子束V o l.28,N o.4 2016年4月H I G H P OW E R L A S E R A N D P A R T I C L E B E AM S A p r.,2016高压重频充电电源控制系统的设计*刘坤1,付荣耀1,高迎慧1,徐旭哲1,赵莹1,严萍1,2(1.中国科学院电工研究所,北京100190;2.中国科学院电力电子与电力驱动重点实验室,北京100190)摘要:针对激光器电源的应用环境,设计了基于D S P的电源控制系统,使电源具备输出电压0~30k V可调,重复频率1~100H z可调,并提供了远程计算机控制和本地液晶键盘控制两种控制方式㊂设计了过压㊁过流㊁过热㊁超时等多重保护电路和电源的外触发控制接口㊂对激光器电源控制系统进行相应的电磁兼容设计,并使用光纤控制及反馈系统,有效地增强了电源控制系统的抗干扰性能㊂将该电源用于激光器的发光试验,通过调节激光器电源的各种控制参数,可以使激光器的出光强度㊁出光功率㊁出光时间等得到调节,从而为各种研究工作提供便利㊂实验结果表明在进行激光器发光实验时,该电源能够输出幅值稳定㊁频率符合要求的重频脉冲高压,最高输出电压可达到30k V,充放电频率可达到100H z㊂关键词:激光器;高压重频充电电源;控制系统;光纤通信;电磁兼容中图分类号: TM832文献标志码: A d o i:10.11884/H P L P B201628.045001随着科技的不断发展,激光器在工业㊁农业㊁医疗及科研等领域获得了非常广泛的应用㊂激光器是依靠载流子直接注入而工作的,注入电流的稳定性对激光器的输出有直接和明显的影响[1-2]㊂因此,激光器电源通常是一个恒流源[3]㊂在德国㊁英国㊁日本等国家,激光电源技术发展是随着高功率激光器同步发展的,激光器电源研制技术己经比较成熟㊂而国内对激光器研究的起步较晚,研究成果多集中于连续激光输出和低占空比激光输出的激光驱动电源[4]㊂高压重频充电电源作为激光系统中广泛使用的激励电源,其性能直接影响激光器的转换效率㊁输出稳定性㊁整个系统的体积和激光器的寿命㊂普通的激光电源要求性能好㊁体积小㊁重量轻㊁可靠性高㊁稳定度好,而对于不同应用场合的激光器,除了满足上述要求外,还要具备诸如充电电压可调㊁放电频率可调㊁人机交互㊁远程控制㊁扩展应用等多种功能[5]㊂因此,设计功能完善的激光电源控制系统成为激光电源研制中的关键环节㊂1高压重频充电电源及其控制系统在常用的高压充电电源中,串联谐振式充电电源以其电路结构简单㊁充电速率高㊁功率密度高等优点被广泛采用㊂串联谐振式高频高压充电电源的主电路包括直流电压源㊁全桥逆变器㊁谐振电路㊁高频高压变压器㊁高压整流硅堆和负载电路,如图1所示㊂在电源工作时,全桥逆变器将直流电压源的电压变换成高频方波电压,经过谐振电路建立逆变器软开关的条件,再由高频高压变压器升压后,经过高压整流硅堆整流成直流电压,给负载电容充电㊂根据逆变器工作频率f s与其串联谐振负载电路固有谐振频率f o的关系,采用串联谐振式电路的充电电源共有3种工作方式[6],本文介绍的充电电源采用电流连续模式中的f o/2ɤf sɤf o工作方式,在这种状态下开关器件工作在软关断㊁硬开通状态,损耗和电磁干扰相对较小,由于电流连续,适用于大功率充电电源㊂为了吸收硬开关带来的损耗,需要选择合适的吸收电路[7],同时还可以有效地抑制逆变器产生的高频干扰㊂高压重频充电电源的控制系统完成的主要功能如图1所示㊂控制系统通过接收上位机发出的控制命令,执行各种相应的操作,完成主电路的接通断开㊁电源的启动停止㊁充电电压及电流的检测与计算㊁故障信息的查询与响应以及电源工作状态的实时检测与反馈等功能㊂在对电源进行操作时,可以选择本地或远程两种控制方式㊂选择本地控制时,实验人员可以在现场完成对激光电源的各种操作,方便实验时的调试;选择远程控制时,实验人员可通过电脑上位机软件,利用光纤通信系统远程控制电源完成相应的实验,保证人身安全㊂同时,根据用户设定的参数,控制系统会向放电装置发送触发信号,完成激光器的放电㊂另外,如果将其他设备(如信号发生器等)发出的信号作为控制信号从外触发接口引入,可以完成对电源的外触发控制㊂利用外触发和放电信号的互相配合,可以完成激光器系统中不同设备之间的整体同步运行㊂*收稿日期:2015-09-14;修订日期:2015-11-11基金项目:国家自然科学基金项目(50907068)作者简介:刘坤(1983 ),男,硕士,助理研究员,从事高频高压电源研究;l i u k u n@m a i l.i e e.a c.c n㊂045001-1045001-2F i g .1 S t r u c t u r e d i a g r a mo f h i g hv o l t a g e r e p e t i t i o n f r e q u e n c y c h a r g i n gp o w e r s u p p l y 图1 高压重频充电电源系统结构框图2 硬件电路及电磁兼容设计2.1 主控芯片及供电电源根据激光器对控制系统提出的要求,选择T e x a s I n s t r u m e n t s 公司生产的T M S 320L F 2407A 数字信号处理器作为充电电源控制系统的主要控制芯片㊂该芯片功耗低,频率高,容量大,具有事件管理器和脉冲宽度调制(P WM )输出能力,自带模数转换A n o l o g t oD i g i t a l (A /D )控制器和串行通信S C I 模块,并具有多个可编程复用I /O 口[8]㊂因此只需辅以简单的外围电路,即可实现多种控制功能㊂在充电电源控制板中,主要使用了+3.3V 直流电源和+5V 直流电源,其中+3.3V 电源由+5V 电源通过电源转换芯片得到㊂开关电源提供的+5V 直流电压通过磁珠滤波后,再由不同容值的电容进行滤波,得到干净且稳定的+5V 直流电压㊂通过电压转换芯片T P S 7333Q 得到+3.3V 直流电压,再经过磁珠及电容滤波后,作为数字信号处理器(D S P )的供电电源㊂2.2 P WM 驱动及开关量控制电路高压重频充电电源中逆变器的正常工作是保证电源正常充电的关键,所以给逆变器开关器件提供的P WM 驱动脉冲信号需要精确而稳定[9]㊂将D S P 的P WM 输出端接74L V T H 245芯片,增强驱动能力,然后每个P WM 输出端接下拉电阻,保证没有脉冲时驱动信号为低电平㊂经过增强的P WM 信号再由光耦T L P 351进行隔离转换为15V 的绝缘栅双极型晶体管(I G B T )驱动板输入信号㊂高压重频充电电源中,放电信号㊁主电路启动停止信号㊁故障电路复位等开关量控制信号都是由D S P 的不同I /O 口发出,在激光器应用场合下,要求这些控制信号可靠而准确地传输到其他设备中,于是将这些控制信号同样使用74L V T H 245增强后再通过光耦器件T L P 521-4进行信号和电源的隔离,从而降低外围电路对D S P 的干扰㊂2.3 故障保护电路由于器件众多,工作频繁,高压重频充电电源也成为激光器系统中最容易出现故障的设备之一[10]㊂因此,针对各种故障设计相应的保护电路对保障激光器系统中其他设备及电源自身器件的安全尤为重要㊂本文设计了过压㊁过流㊁过热和超时保护电路,保证发生故障时能及时停止充电㊂其中过压㊁过流㊁过热等保护电路均使用比较器将电压㊁电流和温度信号与设定值进行比较,当采集信号超过设定值时,触发D Q 触发器并输出故障信号,经光耦隔离后发送到D S P 中㊂过压㊁过流和过热保护的原理相同,所以电路类型相似㊂超时保护主要使用C D 4538双稳态触发器,调节电路中谐振电容和电阻的参数,将保护时间设定为安全状态下最长的充电时间,利用充电启动和停止命令信号作为触发器的使能和清零信号,从而保证每次充电时能不超时,且正常充电完成后触发器可以正常复位㊂2.4 键盘液晶电路在激光器工作环境下,键盘和液晶屏等弱电器件最容易受到强烈的电磁辐射的干扰[11],所以在键盘和液晶显示电路中需要加入相应的抗干扰电路来保证键盘输入和液晶显示等功能的正常实现㊂在键盘输入及液晶显示使用的电路中,增加的74L V T H 245芯片可以有效地增强键盘电路中的信号强度,同时通过或门74H C 08强激光与粒子束045001-3 将键盘输入信号引入到D S P 的外部中断中,再通过编程可以完成相应的手动停止或紧急情况的断电等功能㊂液晶显示电路使用L C D 12864接口,通过调节滑动变阻来调节液晶屏的亮度,同时利用与非门等逻辑器件增强液晶控制信号的强度和可靠性,对于液晶输入的数据信号,也同样使用245芯片进行缓冲和增强,从而提高了液晶显示屏的抗干扰能力㊂2.5 光纤通信控制系统为了提高整个通信系统的抗干扰性,设计了光纤通信控制系统,在电源和上位机P C 两端将电信号转换为光信号进行远程的传输,从而提高了通信系统的抗干扰性,并实现了控制端与运行端的电气隔离㊂光电转换模块采用单模逻辑门电路(T T L )电平光纤收发一体模块MT R 2251-52,其供电电源为5V ,接口电平为标准T T L 电平㊂为了配合控制系统通信电路和P C 机串口所用的MA X 232电信号,需要增加MA X 232电平转换芯片,将T T L 电信号转换为MA X 232电信号㊂为了增强抗干扰性能,串口所用的电源及G N D 也同样通过磁珠隔离,而通信信号也通过小电容进行了滤波㊂2.6 负载电压反馈系统由于充电电源的负载多为大容量的高压电容器,而且在激光器系统中电容器需要进行瞬时的大电流放电,所以要测量电容器上的电压必须使用高压分压器并保证分压器与控制系统之间的电气隔离,从而防止负载放电时地线上的大电流干扰,避免控制系统被高压击穿[12]㊂因此,在高压侧反馈电路中使用压频转换光纤隔离电路,利用A g i l e n t 公司的H F B R -1521和H F B R -2521光电转接头对,实现电光和光电的转换㊂分压器采集的负载电压信号通过压频转换芯片A D 652转换为频率信号,电信号数据经75451驱动1521内部发光二极管,将电信号转变为光信号,通过光纤传到接收端的2521中㊂在接收端,2521内部光敏二极管接受光信号控制三极管开断,从而又将光信号转换成电信号㊂由于D S P 管脚电平为3.3V ,因此2521采用3.3V 供电㊂考虑到驱动电流问题,本系统采用外接500Ω电阻方式㊂产生的数据进D S P 的T C L K I N B 管脚计数,以此来计算反馈电压㊂2.7 控制系统电磁兼容设计除了对主控板进行电磁兼容设计之外,对于整个控制系统的其他功能单元,也采取了相应的措施来提高其电磁兼容性[13]:(1)在电源板输出到各功能板的导线上采用双绞线来消除差模干扰,并通过磁环滤波,使各功能板得到干净的供电电源;(2)在控制板与检测板连接的导线上采用磁环或磁珠滤波,减小导线上的电磁干扰,保证信号的精确性;(3)在光纤反馈板的采样电压输入端使用不同容值的电容对输入电压信号进行滤波,保证反馈过来的电压信号平稳且精确,减少该信号上的尖峰干扰,从而保证光纤反馈板能为控制板提供准确的频率信号;(4)在驱动板到逆变器的连接线上使用磁环对驱动信号进行滤波,保证逆变器能得到正常的开关信号,防止干扰引起逆变器开关器件的误动作或直通;(5)对整个主控系统的220V 电源使用滤波器进行电源滤波,滤除电网上的工频干扰和其他的高次谐波;(6)将整个主控系统封装在机箱中的独立空间里,利用金属挡板来阻挡通过空间辐射传播过来的其他器件产生的电磁干扰㊂3 控制系统软件设计要实现激光器所需的各种功能,除了硬件上的设计及电磁兼容考虑外,软件程序的设计也尤为重要㊂合理的软件程序可以充分发挥D S P 的优势,也能很好地弥补硬件电路中无法克服的缺陷㊂控制系统软件设计包括下位机D S P 程序设计和上位机控制界面程序设计,二者互相配合,能充分发挥各自的优势,达到软硬件的最优利用[14],使高压重频充电电源能够可靠地运行㊂3.1 D S P 程序设计D S P 程序由主程序和各中断程序组成,程序执行的主要时间是在主程序内,但是当定义的特定事件来临时,就会产生中断㊂由于中断的优先级较高,程序根据产生的中断向量会跳转到相应的中断程序处,执行设定的任务㊂当几个中断同时到来时,程序能根据预设的中断优先级,执行优先级最高的中断㊂中断子程序执行完成后,又回到主程序执行㊂中断子程序包括S C I 串口中断㊁保护中断㊁定时器计数中断和外部触发中断㊂各个中断的子程序就分别包括了串口功能㊁保护功能等各个功能模块㊂D S P 主程序流程图如图2所示㊂在控制系统上电复位后,程序自动执行各种初始化任务,然后进入循环执行的阶段,此时如果没有中断产生,系统将不停地检测故障信号是否存在,从而保证了充电电源的安全性,排除了故障发生时由于故障中断不响应而无法及时处理故障的可能㊂在循环执行的过程中,如果某一定义好的事件来临,程序将跳转到相应的中断子程序处执行㊂在执行完相应的中断子程序后,程序跳转回主程序继续执行㊂在激光器使用的高压重频电源中,用D S P 刘 坤等:高压重频充电电源控制系统的设计045001-4 来实现的各种功能主要通过中断来完成㊂根据功能的不同以及对激光器电源产生影响的大小,将不同的功能设定在不同优先级的中断程序中,中断优先级处理流程图如图3所示㊂F i g .2 M a i n p r o g r a mf l o wc h a r t o fD S P 图2 D S P 主程序流程图F i g .3 I n t e r r u p t i o n p r i o r i t yp r o g r a mf l o wc h a r t 图3 中断优先级程序流程图在中断优先级的设置中,将键盘停止充电和主电路断电作为最高级的中断I N T 1,在没有查询到故障的情况下,首先响应停止或断电的命令㊂第二级中断I N T 2里,主要设置P WM 定时器中断和反馈电压计算中断,保证P WM 信号的稳定以及充电电压的准确反馈和计算㊂I N T 3中断主要完成重频的功能,通过D S P 内部定时器计算重频时间和频率以及重频次数,完成重频功能㊂第四级中断I N T 4作为扩展中断主要接收外触发信号,完成电源与激光器系统中不同设备的配合㊂I N T 5主要完成电源与上位机的远程通信功能,而作为重要性较低的A /D 采样功能则设置在I N T 6中断中㊂D S P 通过响应不同优先级的中断,可以按重要性完成不同的功能,而各种功能的具体实现通过编写子程序完成㊂由于功能众多,子程序设计流程在此不再赘述㊂3.2 上位机程序设计上位机程序主要是电源的控制界面程序,它通过串口R S 232协议与D S P 进行通讯㊂上位机给D S P 发出开始㊁停止㊁复位以及主电路的接通断开等控制指令,通过上位机输入相应的参数,可以调节重频充电电源的充电电压㊁保护时间㊁重复频率㊁重频次数等㊂同时为了方便用户对电源进行监控,上位机还设置了波形显示㊁工作时间显示㊁运行状态显示㊁重频次数显示以及实验数据记录等功能㊂由于上位机控制界面是直接面对用户的,所以友好的界面和方便的操作十分重要㊂为了达到以上的要求,使用了面向对象的可视化编程语言V i s u a l B a s i c 来完成上位机的控制程序㊂F i g .4 P Cc o n t r o l i n t e r f a c e o f h i g hv o l t a g e r e p e t i t i o n c h a r g i n gp o w e r s u p p l y 图4 高压重频充电电源上位机控制界面图4是激光器电源进行20k V100H z 重频充电时的上位机工作界面的截图㊂在上位机控制区可以对电源的保护时间㊁充电电压进行设置,通过按钮控制电源的启动停止,选择不同的触发方式可以实现电源的重频自触发和外接设备的外触发,选择不同的工作方式可以完成重频或单次的充电㊂充电波形在电压值波形显示区显示,波形显示区的横坐标为工作时间,纵坐标为充电电压㊂右侧数值显示区显示了当前电源的控制模式㊁运行状态㊁直流电压㊁负载电压等各种参数,这些参数也实时地记录在实验数据区中,方便用户的保留与查找㊂上位机也具有故障提示功能,如图4中运行状态显示的 过载 状态,就是由于在实验过程中人为切断了直流电压,使得在保护时间(7m s )内没能完成充电工作,从而造成电源过载,电源自动停止工作并提示运行状态为 过载 ,此时电源的工作时间停留在54.8s ,重频次数停留在5485次,如图4中显示区所示㊂4 充放电实验及结果将基于D S P 的控制系统装入激光器高压重频充电电源机箱中进行实验,如图1所示的系统结构图进行接线,使用三相交流市电作为输入电源,220V 市电作为控制电源,使用0.4μF 的高压电容器作为负载,通过装强激光与粒子束045001-5有控制软件的工控机和光纤通信控制系统对电源进行设置和操作㊂4.1 单次充放电实验设置充电电压为20k V ,充电保护时间为7m s ,进行单次充电实验,实验中用差分探头测量逆变器输出电压,用罗氏线圈测量逆变器输出电流,用高压探头测量负载电压,通过T e k 2024示波器进行显示,并测量重复频率及充电电压等参数,波形如图5所示㊂图5(a )为一次充电过程中的逆变电压波形(C H 1)㊁谐振电流波形(C H 2)和负载电压波形(C H 3),通过光标可测量出整个充电时间为4.76m s ,通过波形可以看出充电结束时负载电压在20k V 左右㊂图5(b)为充电起始时刻的逆变电压和谐振电流波形,可以看出控制系统发出第一个较宽的驱动脉冲使电源谐振电路建立起谐振,并保证在谐振电流为0后进行开关动作,然后迅速调节到合适的脉宽实现电流连续模式中的f o /2ɤf s ɤf o 工作方式㊂F i g .5 W a v e f o r mo f r e s o n a n t v o l t a g e ,r e s o n a n t c u r r e n t a n d l o a dv o l t a g e o f s i n g l e c h a r g i n g a n dd i s c h a r g i n g e x pe r i m e n t 图5 单次充放电实验波形4.2 重频充放电实验设置充电电压为20k V ,充电保护时间为7m s ,重复充电频率分别为20,50,80和100H z ,工作次数为1000次,进行电源的重频充放电实验㊂图6(a )~(d )分别为不同充放电频率时的实验波形㊂由波形图及光标F i g .6 W a v e f o r mo f r e s o n a n t v o l t a g e ,r e s o n a n t c u r r e n t a n d l o a dv o l t a g e o f r e p e t i t i o n f r e q u e n c y c h a r g i n g a n dd i s c h a r g i n g e x p e r i m e n t s 图6 重频充放电时谐振电压电流及负载电压波形刘 坤等:高压重频充电电源控制系统的设计045001-6测量结果可以看出,在使用该控制系统对激光器电源进行重频充电时,充电电压能准确地达到设定值并保证每次充电电压基本一致,而且在进行重频充电时,频率能准确按照设定值进行调节,每次充电的时间和电流大小也基本一致㊂4.3 30k V100H z 重频充放电实验设置充电电压为30k V ,充电保护时间为9m s ,重复充电频率分别为100H z ,工作次数为12000次,对电源进行最高输出电压及重复频率的重频充放电实验㊂图7(a)为示波器采集的负载电压波形,可以看出两次充电之间的间隔时间为10m s ,即重复频率为100H z ,重频充电电压平均值约为30k V ,符合设计要求㊂图7(b)是重频充放电1m i n 时手动停止工作后的上位机软件控制界面截图,可以看出,使用该控制软件可以对电源进行各种参数的设置,同时可以实时地监控电源反馈的各种数据,使电源得到良好的控制㊂F i g .7 W a v e f o r mo f l o a dv o l t a g e a n dP Cc o n t r o l i n t e r f a c e o f 30k V100H z r e p e t i t i o n c h a r g i n g a n dd i s c h a r g i n g e x pe r i m e n t s 图7 30k V100H z 重频充放电时负载电压波形和上位机控制界面截图5 结 论针对激光器使用环境中充电电源所处的恶劣的电磁环境,以及激光器所需要的各种功能要求,设计了一套控制系统㊂通过对硬件电路的功能及电磁兼容设计,以及D S P 程序和上位机程序的软件设计,实现了充电电压0~30k V 可调㊁重复频率0~100H z 可调㊁光信号触发放电㊁外部信号触发控制充电以及本地远程控制方式选择等多种功能㊂使用该控制系统对激光器高压重频充电电源进行实验,得到了良好的实验结果㊂使用该控制系统对激光器出光的各种参数进行调节,得到了良好的控制效果㊂通过示波器等测量的实验结果证明该控制系统满足激光器电源工作时的功能需求,并且具有较好的抗电磁干扰性能㊂通过观测激光器出光的情况,证明该电源可以有效地应用于科学研究之中㊂参考文献:[1] 刘广文.脉冲半导体激光器供电电源的研制[D ].长春:长春理工大学,2002:1-4.(L i uG u a n g w e n .D e v e l o p m e n t o f p u l s e s e m i c o n d u c t o r l a -s e r p o w e r s u p p l y .C h a n g c h u n :C h a n g c h u nU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,2002:1-4)[2] 杨林森,刘俊.大电流窄脉冲激光器电源的设计[J ].激光杂志,2006,27(6):78-79.(Y a n g L i n s e n ,L i u J u n .T h e d e s i g na b o u t t h e s e m i -c o nd u c t o r l a se r d r i v e rf o r s p e c i a l r e q u e s t .L a s e r J o u r n a l ,2006,27(6):78-79)[3] 杨燕,俞敦和,吴姚芳,等.新型窄脉冲半导体激光器驱动电源的研制[J ].中国激光,2011,38(2):1-6.(Y a ng Y a n ,Y uD u nh e ,W uY a o -f a ng ,e t a l .D e s i g no f an o v e l d r i v e p o w e r f o r n a r r o w p u l s e l a s e r d i o d e .Chi n e s e J o u r n a l o f L a s e r s ,2011,38(2):1-6)[4] 陈潇.新型高性能脉冲固体激光电源的研究[D ].武汉:华中科技大学,2005:1-6.(C h e nX i a o .S t u d y o n p o w e r s u p p l y b a s e do nc u kc o n -v e r t e r o f p u l s e s o l i d -s t a t e l a s e r .W u h a n :H u a z h o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,2005:1-6)[5] 蔡卫菊.脉冲固体激光器电源和应用系统研究[D ].南京:南京信息工程大学,2006:1-3.(C a iW e i j u .R e s e a r c ho nt h e p o w e r s u p p l y of p u l s e d s o l i d s t a t e l a s e r a n d a p p l i c a t i o n s y s t e m.N a n j i ng :N a n j i n g U n i v e r s i t y o f I n f o r m a t i o nS c i e n c e a n dT e ch n o l o g y ,2006:1-3)[6] Li uK u n ,S u nY a o h o n g ,G a oY i n g h u i ,e t a l .H i g h -v o l t a g e h i g h -f r e q u e n c y c h a r g i n gp o w e r s u p p l y b a s e do nv o l t a g e f e e d b a c k a n d p h a s e -s h i f t c o n t r o l [J ].I E E ET r a n sP l a s m aS c i ,2013,41(5):1358-1363.[7] 刘坤,高迎慧,严萍.高频高压电源的电磁兼容设计方法综述[J ].电源技术,2011,35(10):1325-1328.(L i uK u n ,G a oY i n gh u i ,Y a n P i n g .E l e c t r o m a g n e t i c c o m p a t i b i l i t y d e s i g nm e t h o d s o f h i g h -f r e q u e n c y a n dh i g h -v o l t a g e p o w e r s u p p l y .C h i n e s e J o u r n a l o f P o w e rS o u r c e s ,2011,35(10):1325-1328)[8] G a oY i n g h u i ,L i uK u n ,S u nY a o h o n g ,e t a l .D e s i g n a n d i m p l e m e n t a t i o n o f a 100k Vb i p o l a r c a p a c i t o r c h a r g e r f o r t h e a g i n g t e s t o f h i g h -v o l t -a g e s w i t c h [C ]//I E E EI n t e r n a t i o n a l P o w e rM o d u l a t o r a n dH i g hV o l t a geC o n f e r e n c e .2012:679-682.[9] L i uK u n ,G a oY i n g h u i ,S u nY a o h o n g ,e t a l .H i g h -f r e q u e n c y h i g h -v o l t a g eD C p o w e r s u p p l y b a s e d o n p a r a l l e l r e s o n a n t t e c h n o l o g y a n d p h a s e s h i f t c o n t r o l [C ]//I E E EI n t e r n a t i o n a l P o w e rM o d u l a t o r a n dH i g hV o l t a g eC o n f e r e n c e ,2012:469-472.[10] 陈伟,蔡迎波,孙峰.大功率半导体激光器驱动电源保护电路设计[J ].光学与光电技术,2008,6(6):68-70.(C h e n W e i ,C a iY i n g b o ,强激光与粒子束刘坤等:高压重频充电电源控制系统的设计S u nF e n g.D e s i g no n p r o t e c t c i r c u i t i nh i g h p o w e r l a s e r d i o d e p o w e r s u p p l y.O p t i c s a n dO p t o e l e c t r o n i cT e c h n o l o g y,2008,6(6):68-70) [11]胡永宏,张喜和.高可靠性半导体激光器电源的设计[J].长春理工大学学报:自然科学版,2010,33(1):48-50.(H uY o n g h o n g,Z h a n gX i h e.D e s i g no fh i g h-r e l i a b i l i t yp o w e rs u p p l y f o rs e m i c o n d u c t o r l a s e r s.J o u r n a l o f C h a n g c h u n U n i v e r s i t y o f S c i e n c ea n d T e c h n o l o g y: N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n,2010,33(1):48-50)[12]石一,杨小卫,高迎慧,等.光纤隔离变换器在高压充电电源中的应用[J].高电压技术,2008,34(7):1422-1426.(S h iY i,Y a n g X i a o-w e i,G a oY i n g h u i,e t a l.A p p l i c a t i o no f i s o l a t i o n c o n v e r t e r o f o p t i c a l f i b e r i n t h e h i g hv o l t a g e c h a r g i n gp o w e r s u p p l y.H i g hV o l t a g eE n g i-n e e r i n g,2008,34(7):1422-1426)[13] M a r d i g u i a n M.C o n t r o l l i n g r a d i a t e de m i s s i o n s b y d e s i g n[M].M a s s a c h u s e t t s:K l u w e rA c a d e m i cP u b l i s h e r s,2001:25-38.[14]杨苏飞.基于D S P的微机保护实验教学系统的上位机软件设计与实现[D].成都:西南交通大学,2010:1-5.(Y a n g S u f e i.T h e s o f t w a r er e s e a r c ha n dd e s i g no f d i g i t a l p r o t e c t i o n s y s t e mo nD S P.C h e n g d u:S o u t h w e s t J i a o t o n g U n i v e r s i t y,2010:1-5)D e s i g no f c o n t r o l s y s t e mo f h i g hv o l t a g e r e p e t i t i o n f r e q u e n c yc h a r g i n gp o w e r s u p p l yL i uK u n1, F uR o n g y a o1, G a oY i n g h u i1, X uX u z h e1, Z h a oY i n g1, Y a nP i n g1,2(1.I n s t i t u t e o f E l e c t r i c a lE n g i n e e r i n g,C h i n e s eA c a d e m y o f S c i e n c e s,B e i j i n g100190,C h i n a;2.K e y L a b o r a t o r y o f P o w e rE l e c t r o n i c s a n dE l e c t r i cD r i v e,C h i n e s eA c a d e m y o f S c i e n c e s,B e i j i n g100190,C h i n a)A b s t r a c t: Ac o n t r o l s y s t e mb a s e d o nD S P i s d e s i g n e d f o r t h e a p p l i c a t i o n o f t h e p o w e r s u p p l y.B y r e g u l a t i n g t h e c o n t r o l s y s-t e m,t h e o u t p u t v o l t a g e c a nb e r e g u l a t e d f r o m0t o30k V,a n d t h e r e p e t i t i o n f r e q u e n c y c a nb e r e g u l a t e d f r o m1t o100H z.I n o r-d e r t oo p e r a t em o r e e a s i l y,t w o c o n t r o lm o d e s a r e d e s i g n e d,o n e i s t h e r e m o t e c o m p u t e r c o n t r o l a n d t h e o t h e r i s t h e l o c a l c o n t r o l b y LC Da n dk e y b o a r d.T h em u l t i p l e p r o t e c t i v e c i r c u i t s a r e d e s i g n e d t o p r o c e s s t h e f a u l t sw h i c h a r e o v e r v o l t a g e,o v e r c u r r e n t,o-v e r t i m e o r o v e r t e m p e r a t u r e.I no r d e r t o e x t e n d t h e a p p l i c a t i o no f t h i s p o w e r s u p p l y,a n e x t e r n a l t r i g g e r c o n t r o l i n t e r f a c e i s p r o-v i d e d f o r t h e s y n c h r o n i z a t i o n c o n t r o l o f t h e p o w e r s u p p l y a n d o t h e r e q u i p m e n t s o f t h e l a s e r.T h e e l e c t r o m a g n e t i c c o m p a t i b i l i t y d e-s i g no f t h e p o w e r s u p p l y i s a d o p t e d i n t h e c o n t r o l s y s t e m.C o u p l e dw i t ha f i b e r o p t i c a l c o n t r o l a n d f e e db a c k c o mm u n i c a t i o n s y s-t e m,t h e a n t i-i n t e r f e r e n c e p e r f o r m a n c e o f t h e c o n t r o l s y s t e mi sm u c hb e t t e r.K e y w o r d s:l a s e r;h i g h-v o l t a g e r e p e t i t i o n-f r e q u e n c y c h a r g i n gp o w e r s u p p l y;c o n t r o l s y s t e m;o p t i c a l c o mm u n i c a t i o n;e l e c t r o m a g n e t i c c o m p a t i b i l i t yP A C S:42.55.-f;07.05.D z;84.30.J c;84.70.+p045001-7。
基于高电磁兼容性高压开关电源的研发
基于高电磁兼容性高压开关电源的研发随着经济的发展与科技的进步，电力自动化发展迅速，各种电力设备都有开关电源控制，开关电源的电磁溶解性是产生干扰的重要因素。
本文主要介绍一种电磁兼容测试仪的高压开关电源，阐述怎样提高其电磁溶解性以及抑制电磁干扰性的措施。
标签：高电磁；兼容性；高压开关电源开关电源一般具有耗能小、效率高、重量轻等诸多优点，近几年已经被广泛应用于计算机以及其它家用电器领域。
但是开关电源的电磁干扰性很强，容易产生较大范围的辐射，不仅对人体有害，而且还会对电子产品产生干扰。
所以，近几年人们开始关注开关电源的电磁溶解性，利用先进的传导技术与电子网络技术，研究各种措施，避免电磁兼容对电源开关本身以及人体造成的伤害，同时提高它的抗干扰能力，使其在电磁环境下稳定运行。
一、开关电源的构成及原理（一）开关电源的组成一般情况下，我们生活中常用的开关电源主要有4部分构成，他们分别是：主电路、控制与保护电路、监测与现实电路以及辅助电路。
其中主电路包括输入滤波器、输入整体与滤波、逆变以及整流与滤波；检测与显示电路主要提供保护电路所需的各种参数和各种显示数据。
开关电源的构成图如图一所示。
（二）开关电源工作原理开关电源的电路图如图二所示，图中的开关K按一定的时间间隔完成接通与断开工作，不停的重复，K被接通以后，输入电源Vn，Vn通过K和滤波电路供电给Rl，当K断开时，输入电源Vin，能量提供就会被断开。
在此工作程序中，输入电源想负载提供能量不是连续的，所以为了使负载有连续的能量提供，开关电源必须有储存装置，开关接通时，储存一部分能量，以便开关断开时向负载释放能量，是其源源不断的工作。
二、电磁兼容设计（一）交流电磁干扰滤波电路电磁干扰出入电子设备的一个重要途径就是电源线，为了减弱电磁干扰，可以在设备电源线处安装电网过滤器，通过电网过滤器可以有效的切断这条电磁干扰传播途径，从而起到减弱电磁干扰的效果。
合理的改变开关电源的滤波器可以有效的抑制电磁干扰，改进之后的滤波器其之前的滤波器相比，增加了瞬态抑制器、差模扼流圈以及地线扼流圈，另外用磁环套把开关电源的人E口端引线端套起来。
高压高频静电除尘电源的研究
作者签名：
日期： 年 月 日
华北电力大学硕士学位论文使用授权书
《高压高频静电除尘电源的研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在 导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论 文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保 存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子 版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或 其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。
使用 MATLAB/Simulink 软件搭建仿真模型，对提出的控制策略进行验证。 关键词：高压高频；静电除尘；开关电源；移相全桥变换器
I
华北电力大学硕士学位论文
Abstract
Energy saving has become the subject of today’s social development, electrostatic precipitators (ESP) are widely used in the field of recycling and treatment of industrial dust with its unique advantages.From the practical control of view, we research on the control strategy, and carried out a detailed analysis of its operating characteristics of the phase-shifted full-bridge converter. The development process include the following:
高频电源的电磁兼容优化设计
高频电源的电磁兼容优化设计
刘宾;田刚
【期刊名称】《集成电路应用》
【年(卷),期】2024(41)3
【摘要】阐述设计的一种高频电源电磁兼容优化设计方案,引入片上去耦电容进行噪声滤除,并进行误差补偿。
通过实验对比,该方案应用后高频电源电磁辐射的数值和范围均显著缩小,符合相关要求。
【总页数】2页(P114-115)
【作者】刘宾;田刚
【作者单位】枣庄经济学校
【正文语种】中文
【中图分类】TN86;TN03
【相关文献】
1.高频大功率开关电源电磁兼容设计与实现
2.基于有限元法的高频开关电源PCB 电磁兼容设计与仿真
3.高频开关电源设计中的电磁兼容性分析与设计
4.高频开关电源电磁兼容性(EMC)设计
5.高频电源电磁兼容优化设计方法
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环境下能正常工作，并且不对该环境中任何事物构成不能承
MOSFET 等开关器件所产生的电磁干扰现象。另外，文献
Abstract: As the extensive use of high- frequency and high- voltage power supply (HHPS), it is required to be more stable and reliable. Solving the electromagnetic compatibility (EMC) of HHPS becomes the new study focus. Combining with the feature of HHPS and the base theory of EMC, the recent studying conditions on the EMC of HHPS was concluded, and the series effective methods were summarized to reduce the electromagnetic interference (EMI) on three aspects, which restrained the interference sources, cut off the route transmissions and protected the sensitive equipments. The studying direction of the EMC design of HHPS was also provided. Key words: high- frequency and high- voltage power supply; electromagnetic compatibility; reduce the electromagnetic interference
如果高频高压电源的软硬件设计参数已经确定且无法改 动时，为了满足电磁兼容的要求，通常采用切断电磁干扰的传 输路径这一方法。其中，屏蔽和滤波是目前采用最为广泛的技 术。采用屏蔽的方法来抑制电磁干扰的传输，可以将充电电源 的机箱设计成各功能模块相互隔离的形式，文献[13]就给出 了一种实用的设计方法，有效地抑制了电磁干扰在空间上的 辐射。但是，由于收到机箱尺寸以及模块之间连接的限制，屏 蔽并不能提供完整的电磁干扰防护，而且，当两台或多台电源 相连接完成共同工作时，连接线就起了接收和辐射天线的作 用。在这种情况下，最有效的方法就是采用滤波技术，在导线 上加装 EMI 滤波器，来切断电磁干扰的传播途径。
1 高频高压电源与电磁兼容
电磁兼容设计的目的是使所设计的电子设备或系统在预
ÂÁ 期的电磁环境中实现电磁兼容，即要求设备或系统在其电磁
后果必须具备电磁干扰源、耦合途径和敏感设备三个基本要 素[1]。
图 1 是一个典型的高频高压充电电源系统结构图。图中 表明，该系统已经具备了形成电磁干扰的三个基本要素，使高 频高压充电系统所处的电磁环境极易受到系统本身及外界的 电磁干扰。
当系统参数一定时，可以通过硬件方面的改进来减小电 磁干扰源所发出的电磁干扰。包括以下几种常用的方法：
(1) 并接吸收装置：吸收电路的基本原理就是开关在断开 时为开关提供旁路，吸收蓄积在寄生分布参数中的能量，从而 抑制干扰发生。常用的吸收电路有 RC，RCD 等，如图 2 所示。 此类吸收电路的优点就是结构简单、价格便宜、便于实施，所 以是常用的抑制电磁干扰的方法。
Q1
Cs Ls
Q2
Lm
图 4 LLC 串联谐振拓扑结构 (4) 变压器的设计[12]：在变压器设计中，绝缘材料的选择 和绕制应尽量减小各部分的分部电容，并通过在初次极之间 加一屏蔽层，这样可以有效地降低等效电容。由于高压电源变
2011.10 Vol.35 No.10
1326
综
述
压器是升压型的，相对于二次侧的分布电容来说，一次侧的分 布电容对电路影响较小。为了减小二次侧分布电容的危害， 可以把变压器次级设计成双绕组，用吸收变压器把绕组间分 布电容的谐振能量转移到主电路之外，相当于在二次侧分布 电容两端各加了一个电阻，从而使电流尖峰减小，使电路处于 阻尼状态，减小了电磁辐射。
受的电磁干扰的能力。其中电磁干扰指任何可能引起装置、 [6-7]对高频变压器以及谐振电路所产生的电磁干扰及抑制方
设备或系统性能降低，或对有生命及无生命物质产生损害作
用的电磁现象。由电磁干扰源发射的电磁能量，经过耦合途
AC380
1:n
径传输到敏感设备的过程称为电磁干扰效应，形成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ磁干扰
收稿日期：2011- 03- 02 基金项目：电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室开 放课题资助项目(SKLD09KM15) 作者简介：刘坤(1983—)，男，山东省人，工学硕士，主要研究方向 为电力电子及其应用、高频高压电源等。
IGBT
C
C
R
RD
IGBT
图 2 RC 及 RCD 吸收电路 (2) 串接可饱和磁芯线圈和吸收电路：如图 3 所示，将整 流二极管 D 串接可饱和磁芯的线圈 L 及吸收回路后，由于可 饱和磁芯线圈在通过正常电流时磁芯饱和，电感量很小，所以 不会影响电路正常上作。但是一旦电流要反向时，磁芯线圈将 产生很大的反电动势，阻止反向电流的上升，因此能有效地抑 制二极管 D 的反向浪涌电流。
题的研究情况，从抑制干扰源、切断传播途径、保护敏感设备三个方面总结了一系列有效的抑制电磁干扰的方法，并为
今后高频高压电源的电磁兼容设计提供了研究方向。
关键词：高频高压电源；电磁兼容；电磁干扰抑制
中图分类号：TM 51 文献标识码：A
文章编号：1002- 087 X(2011)10- 1325- 04
20世纪 90 年代后，随着高频开关器件的陆续出现，高频 高压充电电源也逐渐成为高压领域的研究热点。高频高压充 电电源在体积、质量、造价、效率和控制灵活性等方面具有明 显优势，因此也得到广泛应用。但是，由于工作频率的提高， 以及高频开关器件的使用，这种充电电源的电磁干扰带来的 问题也随之突显，如何对高频高压充电电源进行可靠的电磁 兼容设计成为一项新的研究课题。
1325
图 1 高频高压充电电源系统结构图 2011.10 Vol.35 No.10
综
述
法作了介绍。其次，充电电源中的控制电路、驱动电路等都是 该系统中的敏感设备，其中的控制芯片及通信设备极易受到 外界的电磁干扰导致工作不正常。第三，在该系统中，连接低 压电路和高压设备的驱动线和通信线路，以及整个系统所在 的空间构成了电磁干扰的耦合途径，使开关器件及高频变压 器产生的电磁干扰传导到控制电路及驱动电路等敏感设备 上。
Dx
Cx Rx
-L
D
+
图 3 可饱和磁芯线圈及吸收电路
(3) LLC 串联谐振技术[11]：图 4 为 LLC 串联谐振的拓扑 结构。从图中可以看出，两个主开关 Q1，和 Q2 构成一个半桥 结构，其驱动信号是固定 50%占空比的互补信号，电感 Ls、电 容 Cs 和变压器的励磁电感 Lm 构成一个 LLC 谐振网络。在 LLC 串联谐振变换器中，由于励磁电感 Lm 串联在谐振回路 中，开关频率可以低于 LC 的本征谐振频率 fs，而只需高于 LLC 的本征谐振频率 fm 便可实现主开关的零电压开通。所 以，LLC 串联谐振可以降低主开关管上的 EMI，把电磁辐射干 扰减至最少。在 LLC 谐振拓扑中，只要谐振电流还没有下降 到零，频率对输出电压的调节趋势就没有变，即随着频率的下 降输出电压将继续上升，同时由于谐振电流的存在，半桥上下 两个主开关的零电压开通条件就得以保证。因此，LLC 谐振变 换器的工作频率有一个下限，即 Cs 与 Ls 和 Lm 的串联谐振 频率 fm。在工作频率范围 fm<f <fs 内，原边的主开关均工作在 零电压开通的条件下，并且不依赖于负载电流的大小。同时， 副边的整流二极管工作在断续或临界断续状态下，整流二极 管可以零电流条件下关断，其反向恢复的问题得以解决，不再 有电压尖峰产生。
综
述
高频高压电源的电磁兼容设计方法综述
刘 坤， 高迎慧， 严 萍 (中国科学院 电工研究所，北京 100190)
摘要：高频高压电源的广泛应用使其稳定性和可靠性的要求不断提高，解决高频高压电源的电磁兼容问题成为新的研
究热点。根据高频高压充电电源的特点，结合电磁兼容设计的基本理论，归纳了近年来对于高频高压电源电磁兼容问
2 抑制高频高压电源电磁干扰的措施
抑制电磁干扰，提高系统的电磁兼容性通常可以从三个 方面着手，一是减小电磁干扰源发出的电磁干扰，二是切断电 磁干扰的传播途径，三是提高敏感设备的抗电磁干扰能力。其 中，减小电磁干扰源所发出的干扰是最本质的电磁兼容设计 方案。一般来说，减小电磁干扰源发出的电磁干扰可以从“软 件”和“硬件”两方面采取措施。
Electromagnetic compatibility design methods of high-frequency and
high-voltage power supply LIU Kun, GAO Ying-hui, YAN Ping
(Institute of Electrical Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)
所谓软件措施就是在设计初期就对整个系统的电磁兼容 性进行分析，设计合适的系统参数以便使系统产生最小的电 磁干扰。对于图 1 所示的串联谐振式高频高压充电系统来说， 最有效地减小电磁干扰源发出的电磁干扰的方法就是调节串 联谐振电路的频率。文献[8]指出，其逆变器工作频率 fs 与其 串联谐振负载电路固有谐振频率 fo 的关系决定着电磁干扰的 大小。当 f s> f o 时，开关器件工作在硬开关状态，电磁干扰较 大；当 fo/2≤f s≤f o 时，开关器件工作在软关断、硬开通状态， 电磁干扰相对较小；当 f s < f o/2 时，开关器件可工作在软开关 状态，电磁干扰最小。所以，设计合适的逆变器工作频率和串 联谐振电路的工作频率，可以有效地降低电磁干扰源所发出 的电磁干扰，有利于提高整个系统的电磁兼容性。另外，为了 减小系统中开关器件所发出的电磁干扰，可以采用开关电源 中使用的频率调制技术。文献[9]就给出了一种频率调制技 术，通过调制开关信号，将集中在基波频率和谐波频率上的谱 能量分散到边带频率上，减小最大谱峰值，从而使开关电源可 以较为容易地通过 EMI 的相关规定。文献[10]使用的软开关 技术是减小开关器件损耗和改善开关器件电磁兼容特性的重 要方法，使用软开关技术使开关管在零电压、零电流时进行开 关转换可以有效地抑制电磁干扰。与之类似的是，文献[11]采 用准谐振技术，使开关管在电压谷底开通，把开关损耗减到很 小，而且能降低噪声。此外，为了解决输入电流波形畸变和降 低电流谐波含量，文献[10]还使用了一种开关电源功率因数 校正(PFC)技术，使得电流波形跟随电压波形，将电流波形校 正成近似的正弦波。从而降低了电流谐波含量，改善了桥式整 流电容滤波电路的输入特性，同时也提高了开关电源的功率 因数。