返回列表 发布新帖

基于SiC MOSFET同步Buck DCDC变换器的宽频混合EMI滤波器设计

23 0
admin 发表于 2024-12-14 12:34 | 查看全部 阅读模式

文档名:基于SiC MOSFET同步Buck DCDC变换器的宽频混合EMI滤波器设计
摘要:由于SiCMOSFET在高速开关电源中的广泛应用,导致严重的电磁干扰(EMI)问题,因此EMI滤波器的设计成为研究热点.为了满足电磁兼容(EMC)标准,无源EMI滤波器可以有效地降低DC-DC变换器产生的电磁干扰,但是无源磁性器件的体积较大,不利于提高DC-DC变换器的功率密度.该文分析DC-DC变换器的电磁干扰源和噪声源阻抗特性,建立无源和有源EMI滤波器的理论模型,提出宽频混合EMI滤波器的设计方法.最后,通过实验验证宽频混合EMI滤波器对DC-DC变换器EMI的抑制效果.

Abstract:Thehighdv/dtanddi/dtaregeneratedbypowerelectronicdevices,suchasSiCMOSFETsandGaNMOSFETs,duringpowerconverterswitching,causingseriouselectromagneticinterference(EMI)problems.Therefore,EMIfilterdesignhasbecomeahotspotinEMIresearch.ThetraditionalpassiveEMIfilter(PEF)caneffectivelyreduceEMIgeneratedbyDC-DCconverters.BecauseofsafetyrestrictionsontheYcapacitor,alarge-volumecommon-mode(CM)chokeisusuallyusedtosuppresslow-frequencyEMI.Then,activeEMIfilters(AEF)areefficaciousinimprovingthepowerdensityofpowerconvertersduetotheirexcellentlow-frequencyEMIattenuationcharacteristics.Accordingtothehigh-frequencyEMIattenuationcharacteristicsofPEFandlow-frequencyEMIattenuationcharacteristicsofAEF,hybridEMIfilters(HEF)havebecomethemainstreamforEMIsuppression.Becauseofthedemandforhighpowerdensity,thesizeandweightoftheelectroniccomponentsofHEFmustbeconsideredbystandardizingHEFdesign.Firstly,anEMImodelofthesynchronousBuckDC-DCconverterisproposed.Common-mode(CM)anddifferential-mode(DM)noisesourceimpedancemodelsareanalyzed,andCMandDMimpedancesaredetermined.Then,theCM/DMnoisesourceofthesynchronousBuckDC-DCconverterismeasuredusingalineimpedancestabilizationnetwork(LISN).Secondly,accordingtotheinsertionloss(IL)requirements,ahybridEMIfilterdesignmethodisproposed.BasedontheEMImodelofthesynchronousBuckDC-DCconverter,anHEFtopologyisselected,andtheparametersofHEFcomponentsarequantitativelydesignedtoachievetherequiredIL.Finally,thetopologiesofPEFandAEFareanalyzed,andtheirILisobtainedtheoretically.ThetopologyandILofHEFarestudiedforthefilterdesign.TheresultsshowthatCMnoisedominatesinthesynchronousBuckDC-DCconverter,andCLstructureandπ-typePEFstructureeffectivelysuppressCMandDMnoises,respectively.Thecurrent-sensingcurrent-compensating(CSCC)AEFisselectedtofurthersuppressCMnoisebasedonnoisesourceimpedanceandloadimpedancecharacteristics.UnderselectedparametervaluesofHEFcomponents,thecalculatedpassiveDMILandhybridCMILmeetHEFdesignrequirements.TheexperimentalresultsshowthattheEMInoisesuppressioneffectisbetterwiththeadditionofthehybridEMIfilter,achievinganaveragesuppressionofnearly35dBacrossthefrequencyband(150kHz~30MHz).AddinganHEFintoapowerconverterdecreasessystemefficiencybyanaverageof1.24%.Thefollowingconclusionscanbedrawn:combinedwithCMandDMnoisesourcecircuitmodelsofthesynchronousBuckDC-DCconverter,CMandDMimpedancecharacteristicscanbeobtained.ThroughthetheoreticalanalysisofILoftheHEFcircuittopology,thedesignprocessofthehybridEMIfilterispresented,andtheparametersofEMIfiltercomponentscanbequantitativelydesigned.TheproposedbroadbanddesignmethodofHEFcanmeettheEMCstandardandimprovethepowerdensityofthesystem,whichhashighengineeringapplicationvalue.

作者:徐浩东   罗嗣勇   毕闯   孙渭薇   赵海英   刘娇健 Author:XuHaodong   LuoSiyong   BiChuang   SunWeiwei   ZhaoHaiying   LiuJiaojian
作者单位:国网陕西省电力有限公司电力科学研究院西安710100电子科技大学航空航天学院/飞行器集群智能感知与协同控制四川省重点实验室成都611731国网陕西省电力有限公司营销服务中心西安710100国网西安市南供电公司西安710061
刊名:电工技术学报 ISTICEIPKU
Journal:TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety
年,卷(期):2024, 39(10)
分类号:TM133
关键词:SiCMOSFET  电磁干扰(EMI)噪声源阻抗  混合EMI滤波器  
Keywords:SiCMOSFET  electromagneticinterference(EMI)  noisesourceimpedance  hybridEMIfilter  
机标分类号:TM46TN713TM571
在线出版日期:2024年5月31日
基金项目:国网陕西省电力有限公司科技资助项目基于SiCMOSFET同步BuckDC-DC变换器的宽频混合EMI滤波器设计[
期刊论文]  电工技术学报--2024, 39(10)徐浩东  罗嗣勇  毕闯  孙渭薇  赵海英  刘娇健由于SiCMOSFET在高速开关电源中的广泛应用,导致严重的电磁干扰(EMI)问题,因此EMI滤波器的设计成为研究热点.为了满足电磁兼容(EMC)标准,无源EMI滤波器可以有效地降低DC-DC变换器产生的电磁干扰,但是无源磁性器件...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文

        基于SiC MOSFET同步Buck DC-DC变换器的宽频混合EMI滤波器设计  Design of Broadband Hybrid EMI Filter in Synchronous Buck DC-DC Converter with SiC MOSFETs

基于SiC MOSFET同步Buck DC-DC变换器的宽频混合EMI滤波器设计.pdf
2024-12-14 12:34 上传
文件大小:
955.66 KB
下载次数:
60
高速下载
【温馨提示】 您好!以下是下载说明,请您仔细阅读:
1、推荐使用360安全浏览器访问本站,选择您所需的PDF文档,点击页面下方“本地下载”按钮。
2、耐心等待两秒钟,系统将自动开始下载,本站文件均为高速下载。
3、下载完成后,请查看您浏览器的下载文件夹,找到对应的PDF文件。
4、使用PDF阅读器打开文档,开始阅读学习。
5、使用过程中遇到问题,请联系QQ客服。

本站提供的所有PDF文档、软件、资料等均为网友上传或网络收集,仅供学习和研究使用,不得用于任何商业用途。
本站尊重知识产权,若本站内容侵犯了您的权益,请及时通知我们,我们将尽快予以删除。
  • 手机访问
    微信扫一扫
  • 联系QQ客服
    QQ扫一扫
2022-2025 新资汇 - 参考资料免费下载网站 最近更新浙ICP备2024084428号
关灯 返回顶部
快速回复 返回顶部 返回列表