第5章电磁干扰抑制的屏蔽技术
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抑制开关电源电磁干扰的措施开关电源存在着共模干扰和差模干扰两种电磁干扰形式。
根据上篇分析的电磁干扰源,结合它们的耦合途径,可以从EMI 滤波器、吸收电路、接地和屏蔽等几个方面来抑制干扰,把电磁干扰衰减到允许限度之内。
1.交流输入EMI 滤波器滤波是一种抑制传导干扰的方法,在电源输入端接上滤波器可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害,也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。
电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元,在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。
电源进线端通常采用如图1 所示的EMI 滤波器电路。
该电路可以有效地抑制交流电源输入端的低频差模骚扰和高频段共模骚扰。
在电路中,跨接在电源两端的差模电容Cx1、Cx2 (亦称X 电容)用于滤除差模干扰信号,一般采用陶瓷电容器或聚脂薄膜电容器,电容值通常取0.1~ 0. 47F。
而中间连线接地的共模电容Cy1和Cy2 (亦称Y 电容)则用来短路共模噪声电流,取值范围通常为C1=C2 # 2200 pF。
抑制电感L1、L2 通常取100~ 130H,共模扼流圈L 是由两股等同并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成,通常要求其电感量L#15~ 25 mH。
当负载电流渡过共模扼流圈时,串联在火线上的线圈所产生的磁力线和串联在零线上线圈所产生的磁力线方向相反,它们在磁芯中相互抵消。
因此,即使在大负载电流的情况下,磁芯也不会饱和。
而对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场是同方向的,会呈现较大电感,从而起到衰减共模干扰信号的作用。
2.利用吸收电路开关电源产生EMI 的主要原因是电压和电流的急剧变化,因而需要尽可能地降低电路中电压和电流的变化率( du/ dt 和di/ dt )。
采取吸收电路能够抑制EMI,其基本原理就是在开关关断时为其提供旁路,吸收积蓄在寄生分布参数中的能量,从而抑制干扰的发生。
可以在开关管两端并联如图2( a)所示的RC 吸收电路,开关管或二极管在开通和关断过程中,管中产生的反向尖峰电流和尖峰电压,可以通过缓冲的方法予以克服。
新能源汽车电动驱动系统电磁干扰抑制技术的实验与优化近年来,随着环境保护意识的提升和对传统燃油车污染的认识加深,新能源汽车逐渐成为未来汽车发展的趋势。
然而,随之而来的问题是新能源汽车电动驱动系统中存在的电磁干扰,这种干扰会对系统的性能和稳定性产生不利影响。
因此,如何有效抑制新能源汽车电动驱动系统中的电磁干扰成为当前研究的热点之一。
一、背景介绍新能源汽车的快速发展使得电动驱动系统的设计和优化变得尤为重要。
电动驱动系统由电机、电控器、电池组等部分组成,其中电机是实现电能转换为机械能的核心部件。
然而,电动驱动系统的高频电流和电压信号会在系统中引起电磁干扰,影响系统的正常工作。
电磁干扰不仅会降低系统的工作效率,还会导致系统的稳定性和可靠性下降,甚至对周围的其他电子设备造成干扰。
因此,研究如何有效抑制新能源汽车电动驱动系统中的电磁干扰对于提高系统性能和减少对环境的影响具有重要意义。
二、电磁干扰的来源与特点新能源汽车电动驱动系统中的电磁干扰主要来源于以下几个方面:1. 电机部分:电机在工作过程中会产生高频电流和电压信号,这些信号会通过电机的绕组和电缆在系统中传播,引起电磁干扰。
2. 电控器部分:电控器是控制电机运行的核心部件,其内部的功率变换部分和控制逻辑电路会产生电磁辐射和传导干扰。
3. 电池组部分:电池组中的大电流放电和充电会引起电磁干扰,影响系统的稳定性和电磁兼容性。
电磁干扰的特点主要表现在以下几个方面:1. 频谱宽:电动驱动系统中的电磁干扰频率范围广泛,从几十千赫兹到数兆赫兹不等。
2. 信号强度大:电动驱动系统中的电磁干扰信号强度往往较大,对系统和周围设备的影响较为显著。
3. 传播路径复杂:电动驱动系统中的电磁干扰信号通过电缆、绕组、导线等多种传播路径传播,路径复杂多样。
针对电磁干扰的来源和特点,需要通过一系列的实验研究和优化设计,才能有效地抑制电动驱动系统中的电磁干扰,提高系统的性能和稳定性。
三、电磁干扰抑制技术研究现状目前,国内外学者围绕新能源汽车电动驱动系统中的电磁干扰问题展开了大量的研究工作,主要包括以下几个方面:1. 电磁兼容性设计:通过对系统结构、布局、接地、屏蔽等进行合理设计,减小电磁干扰的产生和传播。