开关电源传导+EMI+建模和模型有效性评估

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开关电源EMI滤波器原理与设计

提高设备性能
EMI滤波器可以减少电磁干扰对周围设备的影响，提高整个系统的性能和稳定性。
EMI滤波器的分类与特点
分类
EMI滤波器根据不同的应用场景和需求，可分为有源滤波器和无
源滤波器。
有源滤波器特点
有源滤波器通过放大电路和比较电路实时检测干扰信号并消除，具有较高的滤波效果，但成本较高。
无源滤波器特点
评估
通过对EMI滤波器性能的测试数据进行统计和分析，可以评估其性能是否满足设计要求和标准。
优化建议
根据评估结果，可以提出针对性的优化建议，如改进滤波器电路设计、选用更高性能的器件等。同时，也可以根据实际应用场景和需求，对EMI滤波器进行定制化设计和生产。
05
EMI滤波器在开关电源中的应用案例
01
02
03
插入损耗
滤波器对信号的衰减程度，通常用分贝（dB）表示。
阻抗
滤波器对不同频率信号的阻抗，通常用欧姆（Ω）表示。
带宽
滤波器对信号的频率范围，通常用赫兹（Hz）表示。
EMI滤波器的工作原理及作用机理
工作原理
EMI滤波器通过在电路中引入阻抗和感抗，对高频干扰信号进行抑制，从而减小电磁干扰对电源的影响。
电设备的安全和稳定。
以上案例表明，EMI滤波器在开关电源中具有广泛的应用，对于提高电源性能、确保设备安全稳
定运行具有重要作用。
06
未来发展趋势与挑战
新型EMI滤波器技术的研究与发展
新型EMI滤波器技术
随着电子设备对性能和效率的要求不断提高，新型EMI滤波器技术的研究与发展成为重要趋势。这包括研究新的滤波器结构、材料和设计方法，以提高EMI滤波器的性能和效率。

开关电源的建模与优化设计研究

开关电源的建模与优化设计研究开关电源是一种将电能转换为特定电压、电流和频率输出的电子设备，广泛应用于各个领域的电子设备中。

其建模与优化设计研究是指对开关电源的工作原理、参数和性能进行分析和优化，以提高开关电源的效率、稳定性和可靠性。

开关电源的建模是指通过建立数学模型来描述开关电源的工作过程和特性。

建模可以基于开关电源的元器件和电路拓扑结构，以及开关电源的工作原理和控制策略。

常用的建模方法包括传统的平均模型和精确模型、基于状态空间的模型、时域模型和频域模型等。

通过建模可以分析开关电源的输入输出特性、稳态和动态响应，为后续的优化设计提供基础。

优化设计是指通过改变开关电源的参数、元器件选型和控制策略，以达到提高开关电源性能的目标。

优化设计的目标可以包括提高开关电源的效率、降低开关电源的功耗、增加开关电源的输出功率、提高开关电源的稳定性和可靠性等。

优化设计的方法可以基于数学优化算法，例如遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等，也可以基于实验和仿真的方式进行。

通过优化设计可以使开关电源在满足特定要求的情况下，达到最佳性能。

在开关电源的建模与优化设计研究中，需要考虑的因素包括开关电源的拓扑结构、元器件的选型和参数、控制策略的设计等。

常见的开关电源拓扑结构包括单端正激式、单端反激式、双端正激式和双端反激式等。

不同的拓扑结构对于开关电源的性能有不同的影响，需要根据具体需求进行选择。

元器件的选型和参数决定了开关电源的工作特性，例如开关管的导通和关断速度、滤波电容的容值和损耗等。

控制策略的设计可以通过改变开关频率、占空比和控制方式等来实现对开关电源的控制。

控制策略的优化可以使开关电源在不同工况下都能保持稳定和高效。

开关电源的建模与优化设计研究在实际应用中具有重要意义。

通过建立准确的数学模型，可以预测开关电源的性能和特性，为开发过程提供指导。

通过优化设计，可以提高开关电源的效率和可靠性，降低成本和功耗，满足不同应用领域对开关电源的要求。

开关电源EMI滤波器原理与设计研究

EMI滤波器工作原理
被动式EMI滤波器主要通过电感和电容的组合来实现干扰的吸收和抑制。而主动式EMI滤波器则通过在信号线上加入特殊的电子器件来消除干扰。
EMI耗
额定电压是EMI滤波器的重要参数之一，它表示滤波器可以承受的最大电压值。
插入损耗是指EMI滤波器接入电路后，对信号传输造成的影响。插入损耗越小，说明滤波器的性能越好。
群时延
温度系数
群时延是指滤波器对信号传输时间的影响。群时延越小，说明滤波器的传输速度越快。
温度系数是指EMI滤波器在温度变化时，其性能变化的程度。温度系数越小，说明滤波器的稳定性越好。
02
开关电源EMI滤波器设计基础
EMI滤波器电路拓扑结构
1 2
共模滤波电路
用于减小电源线上共模噪声，包括电阻、电容和电感等元件。
抑制共模噪声
通过采用共模扼流圈等元件，可以抑制共模噪声，提高滤波器的性能。
抑制差模噪声
采用差模扼流圈等元件，可以抑制差模噪声，提高滤波器的性能。
EMI滤波器与整流器的配合设计
整流器与滤波器的配合设计
整流器输出的波形对EMI滤波器的性能有很大影响，因此需要合理设计整流器与滤波器之间的电路连接方式，以减小整流器对EMI滤波器性能的影响。
2023
《开关电源emi滤波器原理与设计研究》
目录
• 开关电源EMI滤波器概述 • 开关电源EMI滤波器设计基础 • 开关电源EMI滤波器优化设计 • 开关电源EMI滤波器性能评估 • 开关电源EMI滤波器设计实例 • 结论与展望
01
开关电源EMI滤波器概述
EMI滤波器的定义和作用
EMI滤波器定义
整流器与滤波器的参数匹配

开关电源变换器传导干扰分析及建模方法_孟进

第25卷第5期中国电机工程学报V ol.25 No.5 Mar. 20052005年3月Proceedings of the CSEE ©2005 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号：0258-8013（2005）05-0049-06 中图分类号：TM461；TN03 文献标识码：A 学科分类号：470·40开关电源变换器传导干扰分析及建模方法孟进，马伟明，张磊，赵治华（海军工程大学电力电子技术研究所，湖北省武汉市 430033）METHOD FOR ANALYSIS AND MODELING OF CONDUCTED EMI IN SWITCHINGPOWER CONVERTERSMENG Jin, MA Wei-ming, ZHANG Lei, ZHAO Zhi-hua（Research Institute of Power Electronic Technology, Navy University of Engineering, Wuhan 430033, HubeiProvince, China）ABSTRACT: Electromagnetic interference (EMI) problems are usually complicated by the presence of modeling of noise source and noise coupling paths. The effective EMI prediction often relies on the engineers’ experience or extensive numerical simulation models. This paper proposes an analysis and modeling approach for describing the conducted EMI in switching power converter. The mechanisms and coupling paths associated with three dominant modes of EMI noise are analyzed and investigated based on time domain measured waveforms. A noise model which includes the measured and calculated component values is given to evaluate the EMI level for each mode of noise. Comparison with experimental results and predicted EMI verify the proposed method.KEY WORDS: Power electronics; Electromagnetic compati- bility; Conducted EMI; Coupling paths; Switching power converter摘要：电磁干扰的复杂性在于缺乏干扰源和干扰耦合通道的精确描述，实施干扰预测常常依赖于设计者的经验或庞大的数值仿真模型。

开关电源传导EMI太重要了

开关电源传导EMI太重要了1 前言电源产品在做验证时，经常会遭遇到电磁干扰(EMI)的问题，有时处理起来需花费非常多的时间，许多工程师在对策电磁干扰时也是经验重于理论，知道哪个频段要对策那些组件，但对于理论上的分析却很欠缺。

笔者从事开关电源设计多年，希望能藉由之前对策的经验与相关理论基础做个整理，让目前正从事或未来想从事开关电源设计的人员对电磁干扰防制技术能有初步的认识。

开关电源的电磁干扰测试可分为传导测试与辐射测试，一般开关电源的传导测试频段是指150K~30MHz之间，而辐射干扰的频段是指30M~300MHz，300MHz之后的频段一般皆不是电源所产生，因此大都可以给予忽略。

下面内容章节包括开关电源的传导测试法规，测试与量测方式，基本概念，抑制传导干扰的滤波器设计，布线与变压器设计等章节。

2 传导测试的法规传导的法规因产品别的不同，其所适用之条文亦不同，一般是使用欧洲的EN-55022或是美国的FCC part15来定义其限制线，又可以区分为CLASS A与CLASS B两种标准，CLASS A为产品在商业与工业区域使用，CLASS B为产品在住宅及家庭区域使用，笔者所设计的产品为3C的家用电源，传导测试频段为150K~30MHz，在产品测试前请先确认申请的安规为何，不同的安规与等级会有不同的标准线。

图1举例为EN-55022　CLASS B的限制线图，红色线为准峰值（QP, Quasi-peak）的限制线，粉红色为平均值（AV, Average）的限制线，传导测试最终的目地，就是测试的机台可以完全的低于其限制线，不论是QP值或AV值；一般在申请安规时，虽然只有在限制线下方即可申请，但多数都会做到低于2dB的误差以预防测试场地不同所导致的差异，而客户端有时会要求必需低于4~6dB来预防产品大量生产后所产生的误差。

图1图2图2为一量测后的例子，一般量测时都会先用峰值量测，因峰值量测是最简单且快速的方法，量测仪器以9KHz为一单位，在150K~30MHz之间用保持最大值(maximum hold)的方式来得到传导的峰值读值，用此来确认电源的最大峰值然后再依此去抓最高峰值的实际QP，AV值来减少扫描时间，图2的蓝色曲线为准峰值的峰值量测结果，一般在峰值量测完后会再对较高的6个频率点做准峰值(QP)与平均值(AV)的量测，就如同图2所标示。

开关电源的EMI设计

图1：脉冲信号开关电源的EMI 设计摘要：本文从电路原理上分析了开关电源EMI 信号的特点及频率范围，并针对其传导发射和辐射发射提出一些抑制措施。

术语：开关电源，电磁干扰（EMI ），脉冲宽度调制（PWM ）一. 前言由于开关电源在重量、体积、用铜用铁及能耗等方面都比线性电源有显著减少，而且对整机多项指标有良好影响，因此得到了广泛的应用。

近年来许多领域，如邮电通信、军用设备、交通设施、仪器仪表、工业设备、家用电器等都越来越多应用开关电源，取得了显著效益。

现在开关电源一般都采用了脉冲宽度调制（PWM ）技术，其特点是：频率高、效益高、功率密度高、可靠性高。

然而，由于开关电源工作在通断状态，会有很多快速瞬变过程，它本身就是一种EMI 源，它产生的EMI 信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。

若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI 信号会变得更加强烈和复杂。

以下便从开关电源的工作原理出发，探讨其传导干扰抑制的EMI 滤波器的设计以及辐射发射的抑制。

本文主要参考的实例是微机的开关电源，其输出功率较小，对于大电流大功率的通讯设备电源，本文也有一定的参考价值，但具体实施时一定要考虑到通讯设备电源大电流大功率的特点，在元件的选择上要注意其额定电流及高频特性。

二. 开关电源产生EMI 信号的特点数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示。

为便于分析，把这种脉冲信号适当简化，可以图1所示的等腰梯形脉冲串表示。

根据傅里叶级数展开的方法，可以下式计算出脉冲串信号所有各谐波的电平：n=1、2、3…A n 脉冲中第n 次谐波的电平V 0 脉冲的电平T 脉冲串的周期T w 脉冲宽度T r 脉冲的上升时间和下降时间开关电源具有各式各样的电路形式，但它们的核心部分都是一个高电压、大电流的受控脉冲信号源，这一点是共同的，为便于分析，也可把该脉冲信号源的波形简化为图1中的等腰梯形脉冲串，并用上式来算出它的各次谐波电平。

假定某PWM 开关电源脉冲信号的主要参数为： V 0＝500V ，T ＝2×10－5S ，T w ＝10－5S ，T r ＝0.4×10－T T n TT n Sin T T n T T n Sin T T V A ww r r w n ππππ∙∙=026S，则其谐波电平如下图：电平（dBuV）16012080400.05 0.5 5 50 500 频率（MHz）图2：开关电源的谐波电平从EMI的观点来分析，图2中开关电源内脉冲信号产生的谐波电平，对于其它电子设备来说即是EMI信号。

ANSYS开关电源设计及其EMIEMC分析

34 © 2012 ANSYS, Inc.
May 22, 2013
30k
136.5m
7.18pF
2000 1600 1200
Mosfet建模
Simplorer Model
Capacitance for STW4N150
Crss Coss Coss,Measured Ciss
C (pF)
800
400
Magnitude (dB)
2x SMT DO3316P-473 Coilcraft Inductor Impedance
100
Measured
80
Modeled
60
40
20
0
-20
2
3
4
5
6
7
10
10
10
10
10
10
90
45
Phase (deg)
0
-45
-90
2
3
4
5
6
7
10
10
10
10
10
10
Frequency (Hz)
• Relative Permeability = pwl($perm,Freq) • Magnetic Loss tangent = pwl($losstan,Freq)
Relative permitivity = 12 Conductivity = 0.5 (S/m)
17 © 2012 ANSYS, Inc.
Resistance
Curve Info Matrix1.R(pri_in,pri_in) Setup1 : LastAdaptive Matrix1.R(sec_in,sec_in) Setup1 : LastAdaptive

一种反激式开关电源的设计与仿真

第38卷第4期计算机仿真2021年4月文章编号：1006 -9348(2021 )04 -0083-06一种反激式开关电源的设计与仿真王强\王槐生U，田宏伟1(1.苏州大学应用技术学院，江苏苏州215325;2.苏州大学电子信息学院，江苏苏州215006)摘要：为实现小功率开关电源的小型化、高效化和低成本，提出了一种基于电流型PW M芯片UC3842控制下双路输出的反激式开关电源。

研究了电源的拓扑结构和工作原理，详细分析了EM1滤波器和整流滤波电路、功率变换电路、PW M控制电路、反馈检测电路的关键参数和设计过程。

利用Sabei•软件的仿真工具箱搭建了电路闭环仿真模型，模拟反激式电路的环路控制，实现两路直流输出5V/1A和15V/1A，效率髙达90%。

仿真结果证明了设计的正确性和可行性。

关键词.•开关电源;反激式;电路设计;建模与仿真中图分类号:TP391.9 文献标识码：BDesign and Simulation of a Flyback Switching Power SupplyWANG Qiang1,WANG Huai - sheng12 ,TIAN H ong-w ei1(1. Applied Technology College,Soochow University,Suzhou Jiangsu 215325 ,China；2.School of Electronic and Information Engineering,Soochow University,Suzhou Jiangsu 215006,China)A B S T R A C T：For the r e a l ization of small switching power supply miniaturization,high efficiency,and low cost,a f l yback switching power supply controlled dual output was designed based on the current - mode P W M chip U C3842.The topological structure and working principle of the power supply were studied.The key parameters and the design process of EMI f i l t e r s and r e c t i f i e r f i l t e r circuit,power conversion circuit,PWM control circuit,feedback detection c i rc u i t were analyzed in ing the simulation toolbox of Saber software t o build the closed - loop simulation mode l simulating the loop control of the flyback c i r c u i t and achieving the two - channel DC output of 5V/1A and 15 V/1A,the efficiency can reach 90%.The simulation resu l t s prove the correctness and f e a s i b i l i t y of the design.K E Y W O R D S：Switching power supply； Flyback； Circuit design； Modeling and simulationi引言近年来，随着电子电路仿真技术应用领域的不断扩展，对仿真技术也提出新的要求，如何提高仿真的可靠性和准确性，提高建模和仿真的效率对于电子电路设计具有重要意义[|]。

EMI&EMC&EMS 区别

什么是电磁干扰(EMI)？电磁干扰EMI是什么意思？电磁干扰（Electromagnetic Interference 简称EMI），有传导干扰和辐射干扰两种。

传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。

辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。

在高速PCB及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。

所谓“干扰”,指设备受到干扰后性能降低以及对设备产生干扰的干扰源这二层意思。

第一层意思如雷电使收音机产生杂音,摩托车在附近行驶后电视画面出现雪花,拿起电话后听到无线电声音等,这些可以简称其为与“BC I”“TV I”“Tel I”,这些缩写中都有相同的“I”（干扰）（BC：广播）那么EMI标准和EMI检测是EMI的哪部分呢？理所当然是第二层含义,即干扰源,也包括受到干扰之前的电磁能量EMI与EMS和EMC的区别在哪里？EMS（Electro Magnetic Susceptibility）直译是“电磁敏感度”。

其意是指由于电磁能量造成性能下降的容易程度。

为通俗易懂,我们将电子设备比喻为人,将电磁能量比做感冒病毒,敏感度就是是否易患感冒。

如果不易患感冒,说明免疫力强,也就是英语单词Immunity,即抗电磁干扰性强。

EMC（Electro Magnetic Compatibility）直译是“电磁兼容性”。

意指设备所产生的电磁能量既不对其它设备产生干扰,也不受其他设备的电磁能量干扰的能力。

EMC这个术语有其非常广的含义。

如同盲人摸象,你摸到的与实际还有很大区别。

特别是与设计意图相反的电磁现象,都应看成是EMC问题。

电磁能量的检测、抗电磁干扰性试验、检测结果的统计处理、电磁能量辐射抑制技术、雷电和地磁等自然电磁现象、电场磁场对人体的影响、电场强度的国际标准、电磁能量的传输途径、相关标准及限制等均包含在EMC之内。

福州大学二○一○届优秀本科生毕业设计(论文)名单

吴金梅
郭良洽
34
化学化工学院
氨基修饰开管毛细管电色谱柱应用于多肽分离的研究
杜丽芬
谢增鸿
35
化学化工学院
LiFePO4/C复合材料制备及其电化学性能研究
黄彩虾
郭永榔
36
化学化工学院
新型钽酸盐光催化剂的合成及其形貌调控
沈丽娟
吴棱
37
化学化工学院
超声波探伤中损伤识别的实验平台的研究
郑金标
林春深
38
化学化工学院
苑宝玲
54
环资学院
成都机场隧道DK178+889—DK179+150段基坑稳定分析及支护优化
顾寒
刘成禹
55
环资学院
永安宝申纺织染整公司生产废水处理工程工艺设计
陈小叶
邱凌峰
郭杰
56
环资学院
某公司第三尾矿库溃坝危险性评价与控制
邓蕾
沈斐敏
57
环资学院
基于遥感的城市规划及其热环境效应分析
何慧
徐涵秋
58
李晓庆
孙秋碧
64
管理学院
海上国际物流风险分析及规避机制探讨 ——以马士基海上国际物流为例
阮文婧
陈捷娜
65
管理学院
基于节约算法的车辆路径问题的研究
余辉
黄章树
66
管理学院
第三方物流合同风险管理
朱梅如
林孝基
67
管理学院
基于DEA的第三方逆向物流供应商的选择研究
刘宝玉
向小东
68
管理学院
企业网站的搜索引擎优化研究—以中钨在线为例
肖霄
刘树滔
80
外国语学院

开关电源传导EMI仿真分析

开关电源传导ＥＭＩ真分析仿
王拓
（海军工程大学研究生九队，湖北武汉４０３）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ３００摘要：随着电子技术的发展，电磁兼容性的研究越来越受到重视。文章以反激式开关电源为研究对象，分析并建立
了ＭＯＦＴ、ＳＥ变压器等元件的高频模型，用电容、利电感、变压器、ＭＯＳＥ功率二极管的高频模型组建了仿真电路。使ＦＴ、用ＯｒＡＤ１．／Ｓｉ软件模拟仿真，Ｃ０５Ｐｐｃｅ同时对其传导Ｅ进行了分析并提出了相应的抑制方法，些工作对开关电源的ＭＩ这电磁兼容性设计具有一定的指导作用。关键词：电磁兼容；开关电源；导Ｅ；ｓｉ传ＭＩＰｐｃｅ
ＩｈｓｐｐｒｈｄｌｏＯＳＴｎｏｖｒｏｔｈｇｒｑｅｃａｇｒｎｌｚｄａｄｂｉｙｔｋｎｌｂｃｗｉ — ｎｔｉａｅ，ｔｅｍｏｅｓｆＭＦＥａｄｃｎｅｔｒａｉｈｆｅｕｎｙｒｎｅａｅａａｙｅｎｕｌｂａｉｇｆｙａｋｓｔｔｃ
ｖｒｏ，ＭＯＳＴｎｉｄｔｈｇｒｑｅｃａｇ．ＴｈｉｌｔｎａａｙｉｏｈＭＩｃｎｕｔｎｉｉｌｍｅｔｄａｄｅｔｒＦＥａｄｄｏｅａｉｈｆｅｕｎｙｒｎｅｅｓｍｕａｉｎｌｓｓｆｒｔｅＥｏｄｃｉｓｍｐｅｎｅｎｏｏｔｅｓｐｒｓｉｎｍｅｈｄｒｌｏｇｖｎ，ｉｈａｅｕｅｕｏＥＭＣｄｓｇｆｓｔｈｎｄｏｒｓｐｌ．ｈｕｐｅｓｏｔｏｓａｅａｓｉｅｗｈｃｒｓｆｌｔｅｉｎｏｗｉｉｇｍｏｅｐｗｅｕｐｙｃ

开关电源EMI滤波器的设计

小于Ｏ．５ＭＨｚ，这个范围中的具体代表的是抑制差模干扰，而处于０．５ＭＨｚ￣ｊＩｌＭＨｚ之间的，共模与差模干扰是相互存在的，其中处于ｌＭＨｚ到３０ＭＨｚ之间的主要是围绕着抑制共模。
圈２滤波器接入前等效电路圈
接收噪声源以后与负载接收到的噪声源功率之间的比值。接人滤
波器的前后过程的电路图如图１，图２所示。一般所用到的ＥＭＩ滤波
器结构具体包括了许多，滤波器结构电路如图３所示。ＩＬ＝ＤＢ（ＰＩ／Ｐ２）＝ｌＯｌｇ（Ｐｌ／Ｐ２）．Ｐ１＝Ｖ２１／ＲＬ
ＡＣ
噪声源， ⑦高频变压器。关断最初导通的开关管，高频变压器就会形成关断电压尖峰的情况，进而出现传导干扰的现象； ③电感器、电容
以及导线。开关电源因为工作频率很高，从而低频元器件的特点会因此发生改变，从而形成了噪声。
的，从而造成了ＥＭＩ情况恶劣。防止电磁干扰的方法可以分为三种，
的形式存在，然而ＡＣ端口有两个，开关电源的主要形成部分包括了中线（Ｎ）、地线（Ｅ）以及相线（Ｌ）等。因此在具体的分析过程中把噪声源分为差模以及共模和噪声源。共模电流ＩＣＭ特点是采用同样的幅度，在通过所有的ＡＣ线的时候，选择的是同样的相位。差模电流ＩＤＭ特点是是在中线和相线之间来回。ＥＭＩ滤波器衡量干扰噪声

开关电源传导EMI预测方法研究

１引言
随着开关频率的提高以及功率密度的增加，开关电源内部的电磁环境越来越复杂，电磁兼其容问题成为电源设计中的一大重点，时也成为同
电源设计工作的一大难点。常规设计方法中，依靠经验设计处理ＥＭＣ问题，机建立完毕之后样
ＥＩＴＲＩＥＣＣＤＲＩ２１Ｖｏ．１Ｎｏ６ＶＥ０１１４．
电气传动２１０１年第４１卷第６期
开关电源传导ＥＭＩ预测方法研究
臧小杰，祥鹏刘（国民航大学航空自动化学院，津３００）中天０３０
（ｐｒｍｅｔｆＡｅｏａｔｃｌＡｕｏｔｏＣｉｉＡｖａｉｎＵｎｖｒｉｆＣｉａ，ａｊｎ３００，ｈｎＤｅａｔｎｒｎｕｉａｔｍａｉｎ，ｖｌｉｔｏｉｅｓｔｏｈｎＴｉｎｉ０３０Ｃｉａ）ｏｙ
要明确其产生机理以及噪声源的各项特性。由于
功率开关管的高速开关动作，电压和电流变化其
率都很高，上升沿和下降沿包含了丰富的高次谐
波，以产生的电磁干扰强度大；所开关电源的电磁干扰主要集中在二极管、率开关器件以及与其功相连的散热器和高频变压器附近；由于开关管的
开关频率从几十ｋＨｚ到几ＭＨｚ所以开关电源，

开关电源emi滤波器原理与设计

1. 传导发射测试：测量开关电源EMI滤波器在电源线上的传导发射电平。
3. 插入损耗测试：测量滤波器插入前后信号的衰减量，反映滤波器的抑制能力。
测试结果分析与改进建议
结果分析
根据测试数据，分析开关电源EMI滤波器的性能，包括传导发射、辐射发射和插入损耗等指标。
改进建议
根据分析结果，提出针对性的改进措施和建议，如优化滤波器电路设计、改进元件参数等，以提高滤波器的性能。
05
开关电源EMI滤波器应用案例分析
应用场景与案例选择
应用场景
开关电源广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通信设备、家电等。在这些设备中，EMI（电磁干扰）问题常常成为影响设备性能和稳定性的重要因素。
案例选择
为了更好地说明开关电源EMI滤波器的应用，本文选择了两个具有代表性的案例进行分析，分别是计算机电源供应系统（PSU）和电动汽车充电桩。
03
开关电源EMI滤波器元件选择与布局
元件选择的原则与技巧
元件选择的原则选择低ESR（等效串联电阻）电容选择低DCR（直流电阻）电感
元件选择的原则与技巧
选择低电阻、低电感的PCB（印刷电路板）元件选择的技巧
根据EMI滤波器的性能要求，选择适当的元件值和类型
元件选择的原则与技巧
考虑元件的可靠性、耐温性能和寿命
考虑元件的成本和可获得性
元件布局的要点与注意事项
元件布局的要点合理安排输入和输出线，避免平行布线
尽量减小电感器和电容器的距离
元件布局的要点与注意事项
输入和输出线应远离 PCB边缘
避免在PCB上形成大的环路
元件布局的注意事项
元件布局的要点与注意事项
避免使用过长的元件引脚

开关电源EMI设计

开关电源的EMI设计
张心益主讲 2012，03，29
版权声明：未经版权所有人同意，不得翻印复制与传播
开关电源的EMI设计
１．ＥＭＩ躁声标准和测定方法由于电,磁效应的存在,各种电子设备均
会感应空间的电磁波,而同时自身也产生大量的电磁波向外发射,成为电磁噪声的生产者.
基于此IEEE设置了电磁兼容性体系 (EMC:Electro magnetic compatibility)
…
2
开关电源的EMI设计
美国FCC传导噪声容许值
开关电源的EMI设计
日本VCCI传导声容许值
3
开关电源的EMI设计
开关电源的EMI设计
美国FCC辐射噪声容许值
4
开关电源的EMI设计
日本VCCI辐射噪声容许值
开关电源的EMI设计
5
开关电源的EMI设计
噪声的测量
传导噪声的测量
LISN网络
开关电源的EMI设计
开关电源设备须兼备设备本身不对外产生噪声,而又具备抗击外部噪声的能力.
1
开关电源的EMI设计
开关电源的EMI设计
2.噪声标准
传导噪声和辐射噪声会对连接在公共输入工频线路上的电子设备和无线电通讯设备产生干扰,因而各国均制订了相应的标准来制约电子设备的抗干扰及发射干扰的能力.
1.美国联邦通信委员会(FCC) Part-15 2.国际无线电干扰特别委员会(CISPR) Pub22 3.日本的VCCI 4.德国的VDE
地平面的选择:
开关电源的EMI设计
1, 目的: 使连接回路的电感量最小. 因此: 系统电路与接地平面之间的阻抗应最小.
模拟控制回路与开关功率调整回路之间的地应特别设置, 不致其相互之间会产生干扰.

开关电源项目评估报告模板

开关电源项目评估报告模板一、背景和目的1.1项目背景简要介绍开关电源项目的背景信息，主要包括项目的发起背景、产生的原因和目标等。

1.2项目目的明确开关电源项目的目的，即通过该项目实施所达到的目标，如提高能源利用效率、降低能源开支、改善电压稳定性等。

二、项目概述2.1项目概况介绍开关电源项目的基本情况，包括项目的规模、技术要求、关键节点等。

2.2项目组成与关键技术列举项目的组成部分和相关的关键技术，详细说明各个组成部分的功能和关键技术的重要性。

三、项目评估方法3.1数据收集3.2评估指标体系构建开关电源项目的评估指标体系，包括技术指标、经济指标和环境指标等。

对各项指标进行定性和定量分析，以便对项目进行科学评估。

四、评估结果4.1技术评估结果根据评估指标体系，对开关电源项目的技术方面进行评估，包括对项目整体技术水平、关键技术的成熟度、技术风险等方面的评估结果。

4.2经济评估结果进行开关电源项目的经济评估，包括项目的投资成本、产能和产值、盈利预测等方面的评估结果。

4.3环境评估结果对开关电源项目的环境影响进行评估，包括对能源利用效率、环境适应性等方面的评估结果。

五、评估结论与建议根据评估结果，给出开关电源项目的评估结论，包括项目的可行性、技术可行性、经济可行性和环境可行性等方面的评估结论。

在此基础上，提出项目实施的建议。

七、附录包括评估过程中的原始数据、专家意见、调研问卷等相关资料的附录。

注：以上为开关电源项目评估报告的模板，根据具体的项目特点和评估内容，可以进行适当的调整和修改。

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Classified Index： TM154 U.D.C: 621.3
Dissertation for the Master Degree in Engineering
MODELING AND EVLUATION OF பைடு நூலகம்ONDUCTED EMI IN SMPS DEVICES
Candidate： Supervisor： Vice Supervisor: Academic Degree Applied for： Specialty： Affiliation： Date of Defence： Degree-Conferring-Institution:
Li Longtao Prof. Wang Lixin Lv Chao Master of Engineering Power Electronics and Electrical Drive Dept. of Electrical Engineering July, 2012 Harbin Institute of Technology
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
With the development of power electronics technology, SMPS spreads out fast as a high efficiency power converters. In order to suppress the EMI of SMPS, governments make strict rules and standards of EMC. Usually, EMC test is expensive, tiring, and time consuming, which may slow down the acess speed to market of production. This paper proposes a simulation and modeling way to predict conducted EMI of SMPS, in order to provide a fast and economic way to forecast conducted EMI for small and medium sized enterprises. Firstly, according to EMC standard, a conducted EMI measure platform is built and measure of conducted EMI of a low power flyback converter is made. Analyse the measure result based on the structure of flyback converter, explain the spectrum point in the result. Point out the oscillations of Power MOSFET is the main CM noise source and oscillation of Power Diode and switching frequency is the DM noise source, explain the noise source’s pathways and their influence on the conducted EMI. Secondly, bulid the conducted EMI model of flyback converter, including high frequency model of transformer, Power MOSFET, Power Diode and PCB board. Focus on the parasitic parameters of transformer model, discuss short-circuit method to measure leakage inductance and improve it, proposes calculation equations of winding distribute capacitance and parasitic capacitance between winding and shielding layer. Use Q3D software to extract parasitic parameters of PCB in high frequency. Do time-domain simulation in simulation software SABER and do FFT transform to the noise voltage and get simulation conducted EMI result. Finally, use FSV method to evaluate the simulated conducted EMI result comparing with measured conducted EMI result, and validate the model of transformer and Power MOSFET is correct enough to describe the conducted EMI features, which make it clear that modeling and simulation is a economic and fast way to forecast conducted EMI. Keywords: conducted EMI, flyback converter, transformer, Power MOSFET, FSV
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
目录
摘要 ............................................................................................................................ I Abstract ........................................................................................................................ II 第 1 章绪论 ................................................................................................................. 1 1.1 研究背景和意义 ................................................................................................ 1 1.2 国内外研究现状 ................................................................................................ 2 1.2.1 传导 EMI产生传递机理 .............................................................................. 3 1.2.2 传导 EMI建模 .............................................................................................. 3 1.2.3 传导 EMI测试 .............................................................................................. 4 1.2.4 传导 EMI抑制 .............................................................................................. 5 1.2.5 模型有效性评估 ......................................................................................... 6 1.3 本文主要研究内容 ............................................................................................ 6 第 2 章开关电源传导 EMI测量和结果分析 .............................................................. 8 2.1 反激开关电源设计 ............................................................................................ 8 2.2 传导 EMI测试平台 ............................................................................................. 9 2.3 传导 EMI测试结果 ........................................................................................... 10 2.3.1 功率 MOSFET开关过程 Q1 振荡 .............................................................. 11 2.3.2 功率 MOSFET开关过程 Q2 振荡 .............................................................. 14 2.3.3 开关频率对传导 EMI的影响 .................................................................... 15 2.3.4 次级二极管振荡对传导 EMI的影响 ........................................................ 17 2.4 本章小结 .......................................................................................................... 18 第 3 章适用传导 EMI分析的变压器高频模型 ........................................................ 19 3.1 绕组漏感 .......................................................................................................... 19 3.1.1 短路法测量绕组漏感 ............................................................................... 20 3.1.2 短路法电路等效模型 ............................................................................... 20 3.1.3 短路法数据校正 ....................................................................................... 21 3.2 绕组匝间寄生电容 .......................................................................................... 22 3.3 绕组分布电容 .................................................................................................. 24 3.4 绕组对屏蔽层电容 .......................................................................................... 27 3.5 绕组电阻 .......................................................................................................... 31 3.6 本章小结 .......................................................................................................... 32 第 4 章传导 EMI仿真 ................................................................................................ 33 4.1 功率二级管模型 ............................................................................................. 33 4.2 功率 MOSFET模型 .......................................................................................... 34 4.2.1 功率 MOSFET模型 ................................................................................... 34 4.2.2 功率MOSFET散热片对地电容 ................................................................ 35 4.3 PCB寄生参数提取 .......................................................................................... 36