光伏逆变器中反激式辅助电源的EMI分析
光伏逆变辅助电源的设计
光伏逆变辅助电源的设计摘要:为了设计光伏逆变器的辅助开关电源,电路结构采用电流型隔离式单端反激的控制方式,通过实验得出设计的电路适合光伏逆变电源的结论。
该实验涉及开关电源的一些基本设计指标、变压器磁芯及绕组的设计、反馈及稳压电路的设计。
设计的辅助电源已经用于光伏逆变器上,运行稳定,输出纹波小,变压器无发热现象,达到了设计目标。
关键词:开关电源;变压器;脉宽控制芯;UC38420 引言随着我国电力电子技术的不断革新以及光伏发电技术的广泛应用,研究光伏逆变电源内部的供电部分具有较大的实用价值。
本文针对光伏逆变电源中辅助电源的特点,设计了一种隔离式单端反激的多路输出开关电源,它具有小体积、高性能和便于实现多路输出等优点。
1 原理与设计1.1 辅助电源工作原理隔离式单端反激电源电路结构原理如图1所示。
隔离式单端电源是指高频变压器作为主要隔离器件,且变压器磁芯仅工作在其磁滞回线一侧。
所谓反激式系指开关功率管VT1导通时,在初级电感线圈中储存能量,而当VT1关闭时,初级线圈中储存能量再通过次级线圈感应释放给负载。
其电路工作过程如下:当MOS管VT1导通时,电流从电池正极经脉冲变压器上端流经脉冲变压器至下端,再从功率管VT1的D极至S极,最后返回至电池负极。
电流在流过脉冲变压器时它在变压器初级电感线圈中做功储存了能量。
经变压器耦合,使变压器次级产生了一个上负下正的电压,该电压同时使与变压器次级相连接的二极管VD处于反偏压状态,所以二极管VD截止。
在变压器次级回路无电流流过,既没有能量传递给负载。
当MOS管VT1截止时,因电感线圈的自感电动势作用,电流方向变成了上负下正,经耦合,变压器次级电感线圈中的电压反转过来,即上正下负,从而使二极管导通,初级上电压经二极管整流成为直流单向脉动电压,该电压给输出电容C充电,同时在负载RL上也有了电流IL流过。
1.2 开关电源的设计1.2.1 技术指标具体技术要求为:(1)输入电源电压:DC 24 V,48 V,110 V,220 V,330 V±99 V。
一种用于光伏逆变器的反激式开关电源的设计
A u . 2 0 1 1 g
光电技术应用
一种用于光伏逆变器的反激式开关电源的设计
《 半导体光电 》 2 0 1 1 年 8 月第 3 2 卷第 4 期
张 文 等: 一种用于光伏逆变器的反激式开关电源的设计
率同 8 脚 与 4 脚 间 电 阻 R 脚4的接地电容 C 振 t、 t, / ( 。 荡器工作频率 按 关 系 式 f=1. 8 R C =4 0k H z t t) 这里采用 芯 片 U C 3 8 4 3 设 计 一 个 反 激 式 PWM 电 [ 2] 源 。B 其工作电 o o s t电路向 U C 3 8 4 3 的7 脚供电 , 压开启阈值为 8. 4V。6 脚 接 小 电 阻 和 开 关 二 极 管 1 N 4 1 4 8 组成 快 速 回 路 放 电 。 因 MO S管栅极门限 电压为 4V, 根 据 6 脚 输 出 电 压 范 围, 可大致算出 为减小 功 耗 和 加 快 导 通 速 度, 取 R9 8为1 8~1 2 0Ω, ) / ( 。 2 2Ω。 I S 检测电流满足 ( UC -1. 4 3 RS )
: r i n c i l e s o w e r A b s t r a c t h e w o r k i n o f U C 3 8 4 3a r e d e s c r i b e d .A n a u x i l i a r s u l T p p p g y p p y a f l b a c k c o n v e r t e r w i t h m u l t i l e o u t u t a s t h e P V i n v e r t e r i s d e s i n e d u s i n U C 3 8 4 3c h i u s i n - y p p g g p. g T e s t s w e r e d o n e o n t h e w i t h t h e i n u t r a n e o f 1 0 0~4 0 0Va n d o u t u t o f 6 5W. T h e r o t o t e p g p p y p , w o r k i n c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e c i r c u i t a n d t h e t r a n s f o r m e r d e s i n r e u i r e m e n t s a r e a n a l z e d a n d g g q y s u b c i r c u i t d e s i n i s i v e n f o r d i f f e r e n t s e c o n d a r c i r c u i t s .E x e r i m e n t a l r e s u l t s r o v e t h e t h e - g g y p p , , f e a s i b i l i t o f t h i s d e s i n a n d t h e f l b a c k c o n v e r t e r h a s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f h i h e f f i c i e n c y g y g y r o m t s t a b i l i t a n d d n a m i c r e s o n s e . p p y y p : ; o w e r K e w o r d s C 3 8 4 3; a u x i l i a r s u l f l b a c k U p y p p y y y
光伏逆变器交流侧传导emi
光伏逆变器交流侧传导emi
光伏逆变器在交流侧传导EMI(电磁干扰)是一个重要的问题,需要从多个角度进行分析。
首先,光伏逆变器在工作过程中会产生一定的电磁辐射,其中
交流侧传导EMI是其中一个重要的方面。
交流侧传导EMI主要是指
逆变器输出的交流电路中,由于开关管的开关动作和电流的变化而
产生的电磁干扰。
这些干扰会通过电网传播,影响到其他电子设备
的正常工作,甚至对人体健康造成一定的影响。
针对光伏逆变器交流侧传导EMI问题,可以采取一系列的措施
进行抑制。
首先,可以通过合理的PCB布局和线路设计来减小电流
回路的面积,减少EMI的辐射。
其次,可以采用滤波器来对逆变器
的输出进行滤波,减小高频噪声的传导。
此外,还可以采用屏蔽罩
和屏蔽材料来包裹逆变器模块,减小其对外界的辐射。
另外,对于
逆变器内部的开关管,可以采用软开关技术,减小开关过程中产生
的高频噪声。
除此之外,光伏逆变器制造商也可以通过严格的产品测试和认
证来确保其产品符合相关的电磁兼容标准,减少对电网和其他设备
的干扰。
在产品设计阶段,也可以采用先进的仿真工具来对逆变器
的电磁兼容性进行评估,及早发现和解决潜在的问题。
总的来说,光伏逆变器交流侧传导EMI是一个需要重视的问题,需要在设计、制造和测试阶段都进行全面的考虑和控制。
只有这样,才能确保光伏逆变器在工作时不会对周围的环境和设备造成不必要
的干扰。
反激开关电源EMI剖析
振荡2产生的共槟差模^>1#的路径:
振荡2同样将产生共模、差模⑽,其路 径 和振荡1的分析相时,在此略去、
(迠参照振课I的分析)
20 «^/4
1«我£中
措施三:散热片接Rs的地端: 1=1的为/将散热片一—地_ 这 ■支路旁路种,从而减 小到地 的电流。其效果如卩图: 可看 出.在低频时较介效:在 荡频 时,效果不明显,这主要 是因为 在締时,管脚直接对 地的士容 己有相当的作用, 红色:散热片未接地 兰色:散热片接地
22
3.3综合的日1\11效果
1 ⑶ / 275丫3<:/><2
11^ / 275 丫3<: 7X2
0 6 (6 汽
2. 7552 2. 7552
060-II005-00 471/¥2
0.671
060-11(X)5-00 471/¥2 082-10862-00 2:11114
0.671 2. 736
098-01587-01 PCB
措施: *对寄生电容Cds、Cj的处理i 4:Q1的ds 极、二极管的两靖各并1—681小电容, 柬降低电路的Q俏.从卯降低振汉的扼幅 A.同时能降低振荡频率f。需注意的足: 此电容的能量1/20?将全部消耗在QI t, 所以竹了温斤足个何题。解决的办法圮使
用RC snubber,让能品消耗在R l:o同时
14
2.4.3 01振荡2的分析
振荡2的形成机理:振荡2则是由于-次侧^108^ №)(86产生的切 振 荡2通 过变旺器的复制作用而传到丁副边,它形成共模、差模11(^的路径, 和振荡1 一 致》
反激式开关电源设计与传导EMI抑制研究(26页)
四、结论
1、反激式开关电源设计时需要考虑功率因数、效率、输出稳定性和电磁兼 容性等因素,根据客户需求进行合理设计。
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一、反激式开关电源设计
一、反激式开关电源设计
反激式开关电源是一种常见的直流-直流转换器,其通过控制开关管的通断 时间来稳定输出电压。在设计反激式开关电源时,需要考、功率因数和效率:为了降低能源消耗和热损耗,设计时需要提高功率因 数并优化效率。
一、反激式开关电源设计
三、实际案例分析
3、案例分析总结该反激式开关电源设计合理、性能稳定、效率高且具有良 好的电磁兼容性。通过多种传导EMI抑制技术的综合应用,有效地减小了EMI对周 围电路的影响。然而,由于空间限制和成本考虑,该电源在设计时未能采用屏蔽 技术,可能导致在特定环境中EMI性能的下降。
四、结论
四、结论
三、实际案例分析
2、传导EMI抑制为了减小EMI对周围电路的影响,该电源采用多种传导EMI抑 制技术。首先,采用滤波技术,在输入和输出端设置滤波器,滤除高次谐波和噪 声。其次,采用接地技术,将电路的某一点与大地相连,减小共地阻抗引起的 EMI。此外,还采用线路布局优化技术,优化电路板的布局和布线,减小环路面 积和电磁耦合。
二、传导EMI抑制
2、EMI抑制技术比较分析屏蔽技术和滤波技术是常见的EMI抑制方法。屏蔽 技术可以有效地隔离电磁干扰,但成本较高,可能影响设备的可维护性和可维修性 。滤波技术则主要针对高次谐波和噪声进行滤除,对EMI的抑制效果较好,但 可能 受限于体积和重量等因素。接地技术则适用于减小共地阻抗引起的EMI,但 需要注 意接地的设计和实施。线路布局优化是一种较为灵活的抑制方法,可以在一定程度 上减小EMI的影响,但需要专业的设计和经验。
一种光伏逆变器的多输出辅助开关电源设计
一种光伏逆变器的多输出辅助开关电源设计钟宇明(深圳职业技术学院机电学院,深圳 518055)摘要:本文设计了一种光伏逆变器的辅助开关电源。
由于光伏逆变器需要的辅助电源路数很多,且要考虑高、低压的隔离,所以设计了两个反激式开关电源。
文中介绍了这两个开关电源的计算和设计过程,重点论述了变压器磁芯及绕组的设计、反馈及稳压电路的设计。
设计的辅助电源已经用于光伏逆变器上,运行稳定可靠。
良好的实验结果证明了设计方法的正确性。
关键词:开关电源变压器脉宽控制芯片 UC2845A中图分类号:TM464 文献标识码:A 文章编号:1003-4862 (2010)02 -0030-04Design of Auxiliary Switching Power Supply with Multi-outputfor a Photovoltaic InverterZhong Yuming(Mechanical and Electrical Engineering Institute, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, China)Abstract: In this paper, two fly-back converters used in a photovoltaic inverter are designed, in which multi-output power supplies, and isolation across high voltage and low voltage are required to consider. The calculation and design processes of the two fly-back converters are introduced. Design of transformer cores and windings, feedback and voltage regulation circuits are described in detail. The auxiliary switching power supply is already used in the inverter,which is high stability and reliability. Good experimental results show the validity of the design.Key words: switching power supply; transformer ; pulse width control chip UC2845A1 引言我们所研制的3kW光伏逆变器需要一个多路隔离输出的辅助电源来给其内部电路供电。
一种光伏发电系统中辅助电源设计
Ab t a t A c r i g t e c a a tr t fte w d ot g up t ft e p o o o a c c l n t e p oo o ac p we e - sr c : c o d n t h r ce si o i e v l e o t u h tv h i e l i h h tv h i o rg n oh i c h a o h s
压 为 2 V 的单 端 反激 式开 关 电源 , 为光 伏 发 电 系统 中的 逆变 控 制 系 统 等提 供 了可 靠 的 供 电 电压 。实 验 测试 结 果 表 4
明。 所设计的电源具有优 良的稳压性 能 。 而且 电压纹波小 、 负载调整率和 电压调整率低 。 目前该 电路 已作为辅助 电
pw rspl hsgo oaer ua o ef m n eadi hsl upt ot er pelw l dajs et aead o e u py a odvl g e linpr r a c ,n t a w otu l g pl, a dut n rt n t g t o o v a i o o m
e t ns e as i hn o e upyo i — ddf b c eindb sdo ihit rt n re - o e r i  ̄t ao m, wt i pw rsp l f n e e y aki ds e ae n h — e a da dgenm d c g s  ̄e n l s g g ng e
新能源汽车Z源逆变系统传导EMI的分析与抑制
新能源汽车Z源逆变系统传导EMI的分析与抑制新能源汽车Z源逆变系统传导EMI的分析与抑制摘要:随着新能源汽车行业的迅猛发展,电动汽车的电力系统也变得越来越复杂。
然而,这些系统常常存在电磁干扰(EMI)传导问题,对车辆的性能和电子设备的正常工作造成威胁。
本文主要对新能源汽车Z源逆变系统传导EMI的问题进行了分析,并提出了一些抑制措施。
1. 引言随着全球环保意识的增强,新能源汽车作为一种清洁能源的代表,在全球范围内得到了广泛推广。
而Z源逆变系统作为新能源汽车电力系统的核心部分,其性能和稳定性对整车的运行至关重要。
然而,Z源逆变系统在工作过程中常常会产生EMI干扰问题,影响整车的性能和电子设备的正常工作。
因此,对于Z源逆变系统传导EMI的问题进行分析及抑制是十分必要的。
2. Z源逆变系统传导EMI问题的分析2.1 传导路径分析在Z源逆变系统中,开关器件的开关动作会产生高频噪声,同时导线之间也会存在电磁辐射耦合。
这些因素导致EMI干扰信号在整个电力系统中传导。
2.2 传导敏感元件分析在电力系统中,存在许多敏感元件,如传感器、控制器、通信设备等。
这些元件对于EMI干扰信号非常敏感,容易受到传导的干扰。
3. Z源逆变系统传导EMI的抑制措施3.1 滤波器的应用合理设置滤波器可以有效地抑制EMI干扰信号的传导。
可以在输入端、输出端以及电源线路上设置合适的滤波器,降低干扰信号的传导。
3.2 电磁屏蔽措施通过合理的设计和布置电磁屏蔽结构,可以减少EMI信号的辐射和传导。
例如,在关键区域使用电磁屏蔽罩、增加接地屏蔽等。
3.3 接地措施良好的接地系统可以有效地减少EMI信号的传导。
通过合理设计接地线路,降低接地阻抗,减少电磁干扰的传导。
4. 实验验证通过实验验证Z源逆变系统传导EMI的抑制措施的有效性。
在实验中设置了合适的滤波器、电磁屏蔽结构和接地系统,在不同工况下对干扰信号进行测试,结果表明这些措施能够有效抑制EMI的传导。
光伏逆变器的emc测试标准
光伏逆变器的emc测试标准
光伏逆变器的EMC测试标准主要包括电磁干扰(EMI)和电磁耐受(EMS)两个方面。
在电磁干扰(EMI)方面,需要测试的参数包括:
1. 传导干扰:测试逆变器在电源侧产生的谐波电流、电磁辐射干扰等。
2. 辐射干扰:测试逆变器产生的电磁辐射干扰。
在电磁耐受(EMS)方面,需要测试的参数包括:
1. 静电放电抗扰度:测试逆变器在静电放电环境下的性能表现。
2. 辐射电磁场抗扰度:测试逆变器在电磁场环境下的性能表现。
3. 电快速瞬变/脉冲群抗扰度:测试逆变器在电快速瞬变和脉冲群环境下的
性能表现。
4. 浪涌抗扰度:测试逆变器在浪涌环境下的性能表现。
5. 雷击抗扰度:测试逆变器在雷击环境下的性能表现。
具体标准可以参考欧盟的EN 61000系列标准和国际电工委员会(IEC)的
相关标准,这些标准对光伏逆变器的EMC测试和性能要求进行了规定。
光伏逆变器_emi原理_概述说明以及概述
光伏逆变器emi原理概述说明以及概述1. 引言1.1 概述光伏逆变器作为太阳能发电系统中的核心设备,被广泛应用于各种规模的光伏发电项目中。
它负责将太阳能电池板所产生的直流电转换成交流电,并将其输送到实际用电设备中。
然而,在逆变过程中,会产生一种被称为电磁干扰(EMI)的现象。
这种干扰可能对其他电子设备、通信系统和无线网络造成负面影响,因此需要对光伏逆变器的EMI原理进行深入的了解。
1.2 文章结构本文将围绕光伏逆变器EMI原理展开探讨。
首先,将介绍光伏逆变器的基本概念和作用,以及EMI产生的相关背景知识。
随后,详细阐述EMI原理及其重要性,并分析其对设备和系统性能的潜在影响。
接着,将着重讨论光伏逆变器在EMI方面存在的主要问题,并提出解决这些问题的方法和技术。
最后,在结论部分对全文进行总结,并展望未来在该领域的研究方向。
1.3 目的本文旨在为读者提供一个全面和深入理解光伏逆变器EMI原理的指南。
通过对EMI产生机制、影响因素以及解决方法进行详细阐述,读者将能够更好地理解光伏逆变器在实际应用中所面临的问题,并学习到如何有效减少或抑制EMI的技术手段。
同时,本文也将强调光伏逆变器EMI问题的重要性,并展望未来在该领域的研究方向,以期为相关研究和实践提供有价值的参考和借鉴。
2. 光伏逆变器EMI原理概述2.1 光伏逆变器介绍光伏逆变器是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电的设备。
它在光伏发电系统中起着至关重要的作用,将直流电转换为交流电以供给家庭和商业用途。
然而,光伏逆变器在工作过程中会产生电磁干扰,也称为EMI(Electromagnetic Interference),对其他电子设备和通信设备造成干扰。
因此,了解光伏逆变器的EMI原理对我们提高系统性能、减少干扰至关重要。
2.2 EMI概念和影响EMI指的是在一个系统中出现的电磁辐射或者通过传导方式引入到其他系统中的不希望的信号。
光伏逆变器所产生的EMI会对附近的通信设备、无线网络以及其他敏感设备造成干扰,甚至可能导致其正常运行受阻。
一种应用于光伏系统的反激辅助电源设计
一种应用于光伏系统的反激辅助电源设计高滨;陈坤鹏;夏东伟;徐纪太【期刊名称】《电源学报》【年(卷),期】2015(13)4【摘要】Aiming at the condition of high voltage input in the PV system, This paper proposed an improved circuit, which adopts two flyback circuit in series to solve the single tube pressure problem, and then to solve the problem of high cost, low frequency, low power and so on. First, the main circuit and calculation of the main parameters are provided, it provides a main output of 24 V, control circuit uses current type chip PWM UC2844. And then, the experiment shows the waveforms. The results show that it can solve those problems mentioned above efficiently.%针对光伏系统中高压输入的情况,提出一种改进型的电路,即采用2个反激电路串联来解决单管耐压问题,进而解决系统成本高、频率低、功率密度低等问题。
首先,给出了主电路和主要参数计算,设计了一款主输出24 V的串联反激电路,控制部分采用电流型脉宽调制芯片UC2844。
然后通过实验测出了开关管电压波形和输出电压波形。
实验结果表明,该电路能很好地解决单管耐压和低频等问题。
【总页数】4页(P120-123)【作者】高滨;陈坤鹏;夏东伟;徐纪太【作者单位】青岛大学自动化工程学院,青岛 266071;无锡上能新能源公司,无锡 214174;青岛大学自动化工程学院,青岛 266071;青岛大学自动化工程学院,青岛 266071【正文语种】中文【中图分类】TM615【相关文献】1.双管反激辅助电源设计 [J], 彭洵;廖无限;谌军;徐丽虹2.一种光伏并网系统用的宽输入辅助电源设计 [J], 胡天友;张晓博;王海;刘洋3.一种宽范围双管反激DC/DC辅助电源设计 [J], 陈德鹏;孙驰;艾胜;胡亮灯4.超宽输入范围反激辅助电源设计 [J], 刘宁;王友欢;夏东伟5.宽输入范围大功率双管反激辅助电源设计 [J], 徐纪太;黄传东;夏东伟;高斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
反激开关电源EMI分析
二、Noise 的产生机理及传播途径:
2.1 Flyback架构的高频等效模型
Flyback架构高频等效模型
Cds:MOSFET的寄生等效电容,
Cj:二极管的节电容Cj,
Cm:Mosfet D极对散热片杂散电容, Cd:输出二极管负极对散热片的杂散电容
Les:变压器副边对其他绕组的漏感, Lep:变压器原边对其他绕组的漏感
0.252*4=1.008 11.8864 0.67
0.168*2=0.336 1.006
Q值越大,峰值就越大。Q值小,则峰值小。
R
为了减小峰值,可减小变压器的漏感Lep,加
大Cds和电路的阻抗R。而加入Snubber电路
是 极有效之方法。
7
Q1 振荡1形成的共模电流路径 共模电流路径 (以Cds为考察对象)
8
Q1 振荡1形成的差模电流路径 差模电流路径(以Cds为考察对象)
9
2.3.3 Q1 振荡2形成机理
12
D1振荡1形成的共模电流路径 共模电流路径(以Cj 为考察对象)
13
D1振荡1形成的差模电流路径 差模电流路径(以Cj 为考察对象)
14
2.4.3 D1 振荡2的分析
D1 振荡2的形成机理:D1振荡 2则是由于一次侧Mosfet noise产生的Q1 振 荡2 通过变压器的复制作用而传到了副边,它形成共模、差模noise的路径, 和振荡 1一致。
量测Lep=6.1uH, Q1为2611查规格书可得 Coss=190pF(Coss近似等于Cds),而此充电 板为两个管子并联,所以Cds=380pF 。由上
式可求得f =3.3 MHz,和右图中的振荡频率
吻合。
从图中可看出 此振荡是一衰减的振荡波,
光伏逆变器中反激式辅助开关电源的设计
光伏逆变器中反激式辅助开关电源的设计摘要:光伏逆变器系统需要稳定、高效的辅助电源,因此对该电源的设计方法、工作原理加以分析显十分重要。
在对其进行系统化分析的基础上,使用TOP258智能开关电源芯片,设计出多路隔离的反激式辅助开关电源,用作为光伏逆变器的辅助电源。
其具有的体积小、效率高等优点,可以很好的满足光伏逆变器的使用需求。
关键词:反激式变换器;多路隔离;辅助开关电源;光伏逆变器科学技术的飞速发展,为人类社会的物质生活水平的提升奠定了良好的基础,随之产生的问题也逐渐呈现出来,对于能源的短缺以及环境污染问题被世界国家更加重视,如今,清洁以及安全的光伏发电技术已作为重要研究课题。
在光伏发电系统中,光伏逆变器是其重要构成部分,其自身的安全、高效运行成为了重要基础。
因为逆变器本身系统的特殊性,致使其控制系统以及通信系统等要求使用±15V及5V等多路隔离电源,所以设计一个结构简单、安全可靠、性能优越的辅助电源对光伏逆变器的运行有着至关重要的影响,确保运行的安全性和效率成为了人们考虑的首要因素。
与此同时,在一般情况下,控制电路与功率MOSFET分开结构的反激式开关电源系统,具有运行成本高、开发周期长的特点,其结构的复杂性同时也增加了使用难度,降低了使用效率。
PowerIntegrations公司推出的第五代开关电源芯片TOP258,具有诸多优点,它将结合自启动电路、维系电路、PWM控制电路以及功率MOSFET等在一块,让得系统更加简单,运行成本降低,运行高效稳定。
故本设计将TOP258作为开关电源控制器,在此基础上开展设计和研究。
1 对TOP258开关电源控制器概述所谓TOP258,其为一款集成式开关电源芯片,可以把控制引脚输入电流转化成高压功率MOSFET开关输出的占空比。
按照器件的固有特性,MOSFET开关输出电压的占空比随着控制脚输入电流的增加而降低。
对于TOP258芯片来讲,其优点较多,不但拥有高压启动、自动重启、周期电流限制以及热关断等特点,还具备其他设计灵巧、减少运行成本以及增加电源性能等优点[1]。
LED反激式开关电源EMI解答(2)
摘 要:分析了反激式变换器的噪声模型,根据原、副边的噪声回路特点,提出利用反激式变换器的辅助绕组改变变压器内的电位分布以调整其内部分布电容,从改变噪声通路阻抗的角度调整原、副边噪声平衡,实现共模噪声抑制。
以一台50W 反激式变换器为平台对分析结果进行了实验,实验结果验证了分析的正确性。
关键词:反激式变换器;分布电容;辅助绕组;共模EMI抑制l 引言反激式变换器所用的元器件少、成本低,是一种性价比很高的电路拓扑,广泛用于充电器、适配器、各类电器及仪表中的直流电源等功率等级较小的场。
目前已有大量的文献集中于其电路原理、应用设计等方面。
近年来,随着对电磁干扰要求的日益严格,对反激式开关电源的电磁干扰问题的研究也逐渐得到重视[1 ],文献[1]和[2]分析了反激式开关电源的电磁干扰模型,采用优化变压器内部结构、外加补偿绕组等手段实现了反激式开关电源电磁干扰的抑制;文献[3]详细分析了反激式开关电源高频变压器内分布电容在高频关、断过程中对电磁干扰的影响机理,利用斜坡补充原理改善了电磁干扰现象。
但由于电磁干扰形成和传播的复杂性,对其形成机理和干扰抑制的研究仍在不断的深入探索中。
本文首先分析了反激式开关电源共模电磁噪声的传播机理,详细分析了原边噪声通路和副边噪声通路的特点及影响因素;针对共模噪声特点提出了利用补偿电容和变压器内部辅助绕组的两种改善共模噪声的方案,并以一台50W 反激式开关电源作为实验平台进行了验证。
2 共模传导噪声耦合通道模型分析图1是Flyback变换器的共模噪声传输通道的原理图,LISN模块是用来测量传导发射的标准电路。
电容c 、c。
和c 用细点线表示分布电容,其中c 表示变压器原边、功率开关管和散热片的对地分布电容,c。
表示负载端对地分布电容,c阳表示原边“热点”(电位跳变点)到副边“静点”(电位稳定点)的耦合电容。
开关管M1漏极电位在开通、关断时产生电位跳变,变化的电位经对地耦合电容形成共模噪声电流,用Vm表示原边噪声源,图中用黑体点线表示共模噪声的传播路径,共模电流分两路流向大地,一路经散热片和开关管的对地电容,另一路流经副边对地电容。
反激开关电源EMI分析精讲PPT文档共29页
31、园日涉以成趣,门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥,窥灶不见烟。
34、春秋满四泽,夏云多奇峰,秋月 扬明辉 ,冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海,我愿不知老。
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左
光伏逆变器辐射EMI噪声机理与抑制方法
光伏逆变器辐射EMI噪声机理与抑制方法
李林;邱冬梅;高翔;颜伟
【期刊名称】《电力电子技术》
【年(卷),期】2017(051)008
【摘要】针对光伏逆变器产生的辐射电磁干扰(EMI)噪声,提出了基于近场测试和近场波阻抗的辐射噪声源诊断方法;分析了因大功率电力线串扰和传输阻抗失配引起的辐射噪声机理,以及噪声传输路径;设计基于串扰扼流圈、全电容滤波器和线缆终端匹配电路的辐射EMI噪声抑制方案.实验结果表明,该方法能有效分析某型光伏逆变器的辐射噪声机理,其辐射EMI噪声可降低37 dBμV/m,满足GB 9254 Class A限值要求,从而为光伏逆变器的电磁兼容设计提供理论依据和实验指导.
【总页数】3页(P89-91)
【作者】李林;邱冬梅;高翔;颜伟
【作者单位】江苏省计量科学研究院,江苏南京210023;江苏省计量科学研究院,江苏南京210023;南京师范大学,江苏南京210042;南京师范大学,江苏南京210042【正文语种】中文
【中图分类】TM464
【相关文献】
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2.基于医疗设备的辐射EMI噪声诊断与抑制技术研究 [J], 宋百通;赵阳;夏欢;孙逊之;杨博婷
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反激电源的EMI抑制方法
小功率反激电源是市场上最为成熟的电源之一,在电源行业中占据相当大的比重。
现今讲解开关电源电磁兼容的文章较多,要考虑到市场化,小功率反激只用一级EMI滤波,但是无散热片,还要考虑可生产性,这就与单纯的电磁兼容介绍有很大区别,本文从工程和生产的角度出发阐述小功率反激电源的EMI抑制方法。
1 抑制措施电磁干扰(Electro Magnetic Interference),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到另一个电网络。
差模干扰和共模干扰是主要的传导干扰形态,而功率变换器的传导干扰以共模干扰为主。
差模噪声主要由大的di/dt与杂散电容引起;共模噪声则主要由较高的dv/dt与杂散电感相互作用而产生的高频振荡引起。
形成电磁干扰的条件有三:A:向外发送电磁干扰的源—噪声源B:传递电磁干扰的途径—噪声耦合和辐射C:承受电磁干扰(对噪声敏感)的客体—受扰设备1.1 EMI滤波器的选择选用图1是开关电源常用的一级EMI滤波器的电路。
图中的L1为共模扼流圈,Cx、CY1、CY2为安规电容,对于小型开关电源来讲,由于体积的限制,很多时候会将CY1、CY2会省略掉的,甚至连L1也会省去。
图中共模扼流圈L1的两个线圈匝数相等,方向相同,这两个电感对于差模电流和主电流所产生的磁通是方向相反、互相抵消的,因而不起作用;而对于共模干扰信号,两线圈产生的磁通方向相同,有相互加强的作用,每一线圈电感值为单独存在时的两倍,从而得到一个高阻抗,起到良好的抑制作用。
共模电感两边感量不相等形成的差模电感L2一起与Cx 电容组成一个低通滤波器,用来抑制电源线上存在的差模干扰信号。
CY1与CY2的存在是给共模噪声提供旁路,同时与共模电感一起,组成LC低通滤波器。
共模噪声的衰减在低频时主要由电感起作用,而在高频时大部分由电容CY1及CY2起作用。
同时,在安装与布线时应当注意:滤波器应尽量靠近设备入口处安装, 并且滤波器的输入和输出线必须分开,防止输入端与输出端线路相互耦合,降低滤波特性。
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Keywords:photovoltaic;powersupply;fly-back;EMI;differentialmode;commonmode
0 引 言
光伏发电为未来不可或缺的重要发电形式[1],因此光伏并网 逆变器作为将光伏电池直流电转换为交流电并输入这一能量转 换与控制过程中的核心设备[2],其拓扑结构、控制方法[3]及其辅 助电源[4]的研究至关重要。
3.西北勘测设计研究院有限公司,陕西 西安 710065)
摘 要:光伏逆变器辅助电源中的反激式变压器由于开关元器件的高频动作导致变压器在高频信号下出现了寄生电容。首先对反激 变压器绕组进行建模,分析得到不同层之间的绕组均会形成寄生电容且当绕组间距离增加时,寄生电容增大,反之寄生电容减 小。然后根据反激变压器的等效电路模型分析得到 EMI差模、共模干扰源、传导路径及相应的电流表达式。最后通过试验分 析得到差模干扰是传导干扰的主要组成部分而共模干扰是辐射干扰的主要组成部分。
1 反激变压器的寄生电容
辅助电源中的变压器是由至少两个或者多个绕组组成的磁
定稿日期:2018-08-23
性元器件,它在电路中的主要作用为传递能量、大幅度改变电压
和电气隔离。根据变压器制作材料和原理,其参数由电感、电阻
构成,但由于开关电源中 MOSFET和二极管等开关元器件的高频
动作,导致变压器在高频信号下出现了寄生电容。
变压器的层间绕组之间是绝缘气隙,两个绕组层间的分布电
容可直接等效为平行板电容器模型。平行板之间的电容 c0计算 公式如下:
c0 =ε0·εr·L·dh=ε·L·dh
(1)
式中:ε0为真空介电常数;εr为绝缘材料的相对介电常数;ε为绝 缘材料的介电常数;h为平板之间的绝缘;L为平板的宽度;d为平
板的长度。
新能源发电控制技术
TheNew EnergyPowerControlTechnology
《电气自动化》2019年第 41卷 第 5期
光伏逆变器中反激式辅助电源的 EMI分析
路染妮1,王钰洁2,孙红雨3 (1.西安航空职业技术学院,陕西 西安 710089;2.西安交通大学 电气工程学院,陕西 西安 710049;
Abstract:Parasiticcapacitanceappearsinthefly-backtransformeroftheauxiliarypowersupplyofthephotovoltaicinverterinthecaseofhigh -frequencysignalduetohigh-frequencyoperationoftheswitchingelements.Firstly,thispaperestablishedamodelforwindingsof thefly-backtransformer,andanalysisrevealedthatwindingsbetweendifferentlayerswouldgenerateparasiticcapacitance,which wouldrisewithincreasingdistancebetweenthewindingsandviceversa.Then,analysisoftheequivalentcircuitmodelofthefly- backtransformerrevealedtheinterferencesourcesoftheEMImodeandcommonmodeaswellastheirconductivepathwaysand currentexpressions.Finally,experimentalanalysisindicatedthatdifferencemodeinterferencewasthemaincomponentofconductive interferencewhilecommonmodeinterferencewasthemaincomponentofradiatedint变
压器绕组紧密绕制的前提下,变压器的绕组层间距离远远小于变
LuRanni1,WangYujie2,SunHongyu3 (1.Xi’anAeronauticalPolytechnicInstitute,Xi’anShaanxi710089,China; 2.CollegeofElectricalEngineering,Xi’anJiaoTongUniversity,Xi’anShaanxi710049,China; 3.NorthwestChinaInvestigationandDesignInstituteCo.,Ltd.,Xi’anShaanxi710065,China)
关键词:光伏;电源;反激;EMI;差模;共模 DOI:10.3969/j.issn.1000-3886.2019.05.007 [中图分类号] TM464 [文献标识码] A [文章编号]1000-3886(2019)05-0019-04
EMIAnalysisoftheFly-backAuxiliaryPowerSupplyinthePhotovoltaicInverter