摘 要

电力电子技术现代是社会中最重要的技术之一。开关电源通过电力电子技术来控制开关管的开关来提供输出稳压的一种电源。由于它有体积小，效率高等优点在计算机、通讯、电气等领域应用广泛，几乎所有电力电子器件中都有用到开关电源，在电力电子技术飞速发展的今天，开关电源也在不断的革新。其中产生的电磁干扰的问题成为了限制电力电子开关发展的关键问题。而使用滤波器是有效抑制电磁干扰的方法。本文主要研究了干扰源阻抗对滤波器性能的影响机理。

开关电源中的干扰有传导干扰与辐射干扰，本文主要对传导干扰进行研究，传导干扰可以分为共模干扰与差模干扰，对共模干扰和差模干扰的通路进行了分析，建立了共模通道与差模通道的模型，并且分析了实际中常用于测量传导干扰的阻抗稳定性网络。

本文研究了几种常见的开关电路结构，得到了传导干扰在开关电路中的传播路径，建立了共模干扰和差模干扰传导的模型。

本文建立了在共模干扰和差模干扰下的源阻抗对滤波器性能影响的仿真。由于干扰源阻抗类型不同会对滤波器性能产生影响，可以通过比较不同源阻抗下的滤波器的插入损耗的区别，来得到干扰源阻抗对滤波器性能的影响。

关键词：传导干扰;阻抗稳定性网络；滤波器；开关电源干扰源阻抗

Abstract

Modern society, power electronic technology are used more and more widely. The switching power supply is the use the modern power electronics technology, control switch turn-on and turn-off time ratio, to maintain a stable output voltage of a power supply. Because of its small size and high efficiency are widely used in computers, communications, electrical and other fields, almost all power electronic devices used in both switching power supply, power electronics technology are rapidly developing today, switching power supply is also in constant innovation. Problems which produce electromagnetic interference has become a key issue to limit the development of power electronic switches. The use of filters is effective for electromagnetic interference suppression method. This article focuses on the relationship between the noise source impedance of the filter structure.

Switching power supply disturbances have conducted interference and radiated interference, this paper, the research conducted interference, interference and conducted interference can be divided into common mode differential mode interference, common mode interference and differential mode interference pathway were analyzed, the establishment of a common channel mode and differential mode channel model, and analyzes the impedance stability network often used to measure the actual conduction disturbances.

In this paper, several common switch circuit configuration has been studied，getting the conducted interference in the switching circuit of the propagation path, built the topological model.

Through the establishment of the impedance in the common mode and differential mode interference interference filter circuit equivalent model to obtain topology switching power supply filter circuit, by the differences between different source impedance at the filter insertion loss, to get to the source of interference Effect of the filter structure.

Keywords：Conducted interference；Line impedance stabilization network；Filter；Noise

source impedance

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究目的及意义 1

1.2 电磁干扰概述 1

1.3 国内外研究现状 2

1.4 本文的研究背景 2

1.5 本文的主要工作 3

第2章 传导干扰及其测量 4

2.1 传导干扰的分类 4

2.2 传导干扰的产生原因 5

2.3 阻抗稳定性网络 5

2.4 传导干扰的测量 6

2.5 本章小结 6

第3章 典型变流器的干扰源阻抗特性研究 7

3.1 引言 7

3.2 反激电路的共模等效通路 7

3.3 反激电路的差模等效通路 8

3.4 Boost电路的等效通路 9

3.5 本章小结 10

第4章 EMI滤波器简介 11

4.1 EMI滤波器的构成 11

4.2 EMI滤波器的标准和规范 11

4.3 EMI滤波器的注意事项 11

4.4 不同的滤波器的结构 12

4.5 EMI滤波器的插入损耗 12

4.6 本章小结 13

第5章 源阻抗对滤波器性能影响的仿真研究 14

5.1 引言 14

5.2 共模通路特性 14

5.2.1 一阶容性滤波器 14

5.2.2 一阶感性滤波器 15

5.2.3 LC型滤波器 15

5.2.4 CL型滤波器 16

5.2.5 PI型滤波器与CL型滤波器性能比较 17

5.3 差模干扰 18

5.3.1 一阶容性滤波器 18

5.3.2 一阶感性滤波器 19

5.3.3 LC型滤波器 20

5.3.4 CL型滤波器 21

5.3.5 PI型滤波器与CL型滤波器性能比较 22

5.4 本章小结 23

第6章 总结与展望 24

参考文献 25

附录A 26

附录B 27

附录C 28

致 谢 29

第1章 绪论

1.1课题研究目的及意义

开关电源有体积小，高功率因数等优点，应用在电力电子各个领域，但是开关电源高速工作，不可避免的会产生电磁干扰，由于电磁干扰的形成主要有三个原因：（1）电磁干扰源，能够产生电磁干扰的设备；（2）敏感设备，受到电磁干扰影响的设备；（3）耦合路径，将电磁干扰传输到敏感设备的途径。从以上三个原因可以看出，要消除干扰，必须从三个方面之一着手，由于无法有效阻止干扰源产生噪声，所以使用滤波器是目前消除电磁干扰最好的手段^[1-3]。

电磁干扰主要产生源是功率变流器，它的阻抗具有多样性^[4]，所以干扰阻抗对于滤波器结构设计有很重要的关系，这也使得电磁干扰滤波器比普通滤波器设计复杂。在分析电磁干扰过程中，首先要确定传导干扰的幅值与相位，[5]给出了几种传导干扰的测量方法。传导干扰因为传导的通道不同可分为共模干扰阻抗和差模干扰。[7-9]对电磁干扰的产生与抑制进行了分析。本文研究了传导干扰在开关电路中的传输途径，分析噪声源阻抗对电磁干扰滤波器性能的影响，以提出有效的滤波器设计方法，使开关电源产生的电磁干扰得到有效的抑制。

1.2电磁干扰概述