1200W全桥电源传导EMI的分析与优化设计

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全桥开关变换器是大功率开关电源中最主要的拓扑之一,具有效率高、变压范围广、功率密度大等优点,从而在航空航天电源系统、太阳能发电系统、电动汽车智能充电机、服务器电源等重要场合得到了广泛应用。然而,大功率快速开关导致的电流及电压瞬变会引起严重的电磁干扰问题。因此全桥电源的电磁干扰问题越来越得到人们的重视。  本文首先对全桥开关型变换器电路工作原理进行了分析,指出共模传导干扰是由于两桥臂中点的瞬变电压对寄生电容的充放电作用引起的。在分析共模干扰噪声传播路径的基础上,建立了单相全桥变换器共模电流的等效电路模型,推导出共模电压和共模电流的表达式。然后,通过建立电路关键元器件的寄生参数模型,在Matlab环境下,对传导干扰噪声进行建模及仿真研究,并分析了系统主要参数(如关键节点波形,器件和PCB寄生参数等)对电路噪声的影响机制。最后,基于所建立的传导电磁干扰模型,针对一款1200W全桥电源系统,提出了优化设计方案,改善其电磁干扰特性。  测试结果表明,优化后的1200W全桥电源的传导电磁干扰相对优化前降低了35dBμV,并满足欧标EN55022对传导干扰的限制标准。
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