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二端口网络散射参数理论及其在平面EMI滤波器测试中的应用
被引量:
13
1
作者
石磊磊
王世山
徐晨琛
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第2期78-85,共8页
EMI滤波器以其抑制开关电源中传导电磁干扰的有效性而得到越来越多的重视。相比于分立元件构成的滤波器,平面EMI滤波器拥有整体体积小、高频性能好等优点。但是现有的方法尚不能精确的预测其在实际电源系统中工作特性。本文提出采用散...
EMI滤波器以其抑制开关电源中传导电磁干扰的有效性而得到越来越多的重视。相比于分立元件构成的滤波器,平面EMI滤波器拥有整体体积小、高频性能好等优点。但是现有的方法尚不能精确的预测其在实际电源系统中工作特性。本文提出采用散射参数法测量平面滤波器特性:分析推导了EMI滤波器散射参数与EMI滤波器插入增益的函数关系,提出预测不同的外部阻抗条件下EMI滤波器插入增益的方法;建立平面滤波器近场耦合模型,利用散射参数与阻抗参数关系,提出近场耦合模型中互感提取方法;完成一台平面EMI滤波器样机,对其不同阻抗条件下的插入增益特性进行了理论计算与实际测量,同时推导其差模结构的近场耦合模型并计算模型在标准阻抗条件下的插入增益,与实际测量进行比较,验证了理论的可行性。
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关键词
平面emi滤波器
散射参数
插入增益
近场耦合
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职称材料
差共模噪声相互转化机理及在平面EMI滤波器设计中的应用
被引量:
5
2
作者
王世山
龚敏
虞振洋
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第2期239-246,共8页
EMI滤波器是抑制传导干扰的重要元件。论文对差、共模混合噪声电路在"阻抗失配"的基础上,可以分离为两部分独立的等效通道。对两个通道各自加载差模和共模噪声,求解电路网络,在负载端可以得到差、共模干扰噪声。由此,可以得...
EMI滤波器是抑制传导干扰的重要元件。论文对差、共模混合噪声电路在"阻抗失配"的基础上,可以分离为两部分独立的等效通道。对两个通道各自加载差模和共模噪声,求解电路网络,在负载端可以得到差、共模干扰噪声。由此,可以得到由于支路阻抗的不对称而引起的差、共模噪声之间的相互转化。基于环形结构的平面EMI滤波器是本课题组提出的一种新型结构,但是仍然存在对应支路阻抗不对称问题引起噪声相互转化的问题。为此,本文提出一种单面完全覆金属的"感容"集成模块(LC单元),与双面均为螺旋型LC单元进行比较表明,所提出的模块具有良好对称性,能更好地抑制平面滤波器差、共模噪声之间的相互转化。
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关键词
平面emi滤波器
差模噪声
共模噪声
噪声转化
有限元
differential
noise(DM)
common
noise(CM)
FINITE
element
method(FEM)
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职称材料
PCB导线分裂技术在平面EMI滤波器中的应用
被引量:
1
3
作者
石磊磊
王世山
王文涛
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2014年第5期58-62,80,共6页
EMI滤波器以其抑制开关电源中传导电磁干扰的有效性而得到越来越多的重视。相比于分立元件构成的滤波器,平面EMI滤波器拥有整体体积小、高频性能好等优点。然而,该类滤波器对电感的等效并联电容(EPC)和等效串联电阻(ESR)有其特殊要求。...
EMI滤波器以其抑制开关电源中传导电磁干扰的有效性而得到越来越多的重视。相比于分立元件构成的滤波器,平面EMI滤波器拥有整体体积小、高频性能好等优点。然而,该类滤波器对电感的等效并联电容(EPC)和等效串联电阻(ESR)有其特殊要求。本文基于EMI滤波器的基本原理,分析其PCB导线截面设计对共模电感工作性能的影响;在现有技术条件下,提出一种基于分股并联结构的平面集成LC单元;分析了分股并联结构LC单元共模电感部分的EPC和ESR特性,并与单股导线结构的对应性能进行了比较。
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关键词
平面emi滤波器
有限元
集肤效应
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职称材料
基于环形LC单元的新型连接方式及其在平面EMI滤波器中的应用
4
作者
龚敏
王世山
宋峥
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期115-120,共6页
LC单元是指"感容"集成的模块,是组成EMI滤波器的重要元件之一。理想情况下,LC单元由双面螺旋线构成。基于环形LC单元的不同连接方式,提出了一种新型结构———完成共模电感和差模电容的集成。本文建立了LC单元的等效模型,并...
LC单元是指"感容"集成的模块,是组成EMI滤波器的重要元件之一。理想情况下,LC单元由双面螺旋线构成。基于环形LC单元的不同连接方式,提出了一种新型结构———完成共模电感和差模电容的集成。本文建立了LC单元的等效模型,并在此基础上分析了该结构在差、共模电流作用下的参数模型。实验和理论研究表明,所提出的模块能有效增大共模电感值。
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关键词
平面emi滤波器
LC单元
共模电感
差模电容
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职称材料
平面耦合EMI滤波器电容和电感的确定
被引量:
1
5
作者
蒋森
徐晨琛
+1 位作者
龚敏
王世山
《现代电子技术》
2012年第22期76-80,86,共6页
EMI滤波器是抑制传导电磁干扰的重要手段,但分立元件型滤波器由于其自身的缺点性能受到限制,而平面耦合型滤波器能够很好改善传统分立元件型EMI滤波器的缺点。在介绍平面耦合型滤波器结构的基础上,指出电感和电容参数是该类滤波器的最...
EMI滤波器是抑制传导电磁干扰的重要手段,但分立元件型滤波器由于其自身的缺点性能受到限制,而平面耦合型滤波器能够很好改善传统分立元件型EMI滤波器的缺点。在介绍平面耦合型滤波器结构的基础上,指出电感和电容参数是该类滤波器的最重要技术参数。通过对滤波器元件数值计算模型的建立和论证,说明共模和差模电容可以通过解析表达式计算;差模电感,即共模模块形成的漏感也可以采用解析表达式确定。但是,各线匝的电感由于与频率密切相关,无法采用对应的解析表达式确定。
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关键词
平面emi滤波器
有限元法
差模
共模
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职称材料
基于积木式交错并联的平面全集成EMI滤波器
被引量:
8
6
作者
杨玉岗
那欣
+1 位作者
王长华
冯本成
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第3期181-187,共7页
为了减少电磁干扰(EMI)滤波器的体积,提高开关电源的功率密度,提出一种基于积木式交错并联的平面全集成EMI滤波器。根据差、共模噪声的频段分布规律,采用温度稳定性较高的薄膜介质材料进行交错并联来实现共模电容的集成,采用电气性能较...
为了减少电磁干扰(EMI)滤波器的体积,提高开关电源的功率密度,提出一种基于积木式交错并联的平面全集成EMI滤波器。根据差、共模噪声的频段分布规律,采用温度稳定性较高的薄膜介质材料进行交错并联来实现共模电容的集成,采用电气性能较稳定的Ⅱ类陶瓷材料X7R来实现差模电容的集成,采用PCB绕组来实现共模电感和差模电感的集成,给出了平面全集成EMI滤波器高频差、共模等效电路及其插入损耗的计算公式。仿真和实验验证了所提出的平面全集成EMI滤波器的有效性及其高频差、共模等效电路和插入损耗公式的正确性。
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关键词
平面
全集成
emi
滤波器
积木式交错并联
插入损耗
高频差/共模等效电路Ⅱ类陶瓷材料X7R
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职称材料
永磁交流伺服驱动系统共模EMI噪声的预测及抑制
被引量:
4
7
作者
余伟
王世山
+1 位作者
虞振洋
周峰
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2015年第8期62-68,共7页
永磁交流伺服驱动系统中高du/dt、di/dt在系统中寄生参数作用下感应出的电磁干扰,随着开关频率的不断提高,已逐渐影响到其在高精密场合下的可靠运行。电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)模型的研究,是电磁干扰分析、预测及其...
永磁交流伺服驱动系统中高du/dt、di/dt在系统中寄生参数作用下感应出的电磁干扰,随着开关频率的不断提高,已逐渐影响到其在高精密场合下的可靠运行。电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)模型的研究,是电磁干扰分析、预测及其抑制的基础。本文研究出一种永磁交流伺服驱动系统共模EMI噪声的预估方案:针对典型系统中的智能功率模块(IPM)装置,通过分析开关管状态切换过程中IPM桥臂中点电位的跳变,等效出共模噪声源模型;在阐述共模干扰传播路径的基础上,利用不同方法提取了传播通道中所涉及的各主要部件(变流器、屏蔽线缆及永磁同步电机)的高频参数;在150k Hz^30MHz频段内,对其共模EMI噪声进行了实际测量,与仿真结果的对比验证了本文所建模型的正确性。根据样机实测EMI噪声,对于超出电磁兼容标准部分,提出了通过设计平面EMI滤波器滤除的方案,最终通过实验对该新型滤波器噪声抑制效果的有效性进行了验证。
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关键词
永磁交流伺服驱动系统
共模干扰源
参数提取
共模干扰模型
平面emi滤波器
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职称材料
题名
二端口网络散射参数理论及其在平面EMI滤波器测试中的应用
被引量:
13
1
作者
石磊磊
王世山
徐晨琛
机构
南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2013年第2期78-85,共8页
基金
国家自然科学基金(51177071)
航空基金(20100852008)资助项目
文摘
EMI滤波器以其抑制开关电源中传导电磁干扰的有效性而得到越来越多的重视。相比于分立元件构成的滤波器,平面EMI滤波器拥有整体体积小、高频性能好等优点。但是现有的方法尚不能精确的预测其在实际电源系统中工作特性。本文提出采用散射参数法测量平面滤波器特性:分析推导了EMI滤波器散射参数与EMI滤波器插入增益的函数关系,提出预测不同的外部阻抗条件下EMI滤波器插入增益的方法;建立平面滤波器近场耦合模型,利用散射参数与阻抗参数关系,提出近场耦合模型中互感提取方法;完成一台平面EMI滤波器样机,对其不同阻抗条件下的插入增益特性进行了理论计算与实际测量,同时推导其差模结构的近场耦合模型并计算模型在标准阻抗条件下的插入增益,与实际测量进行比较,验证了理论的可行性。
关键词
平面emi滤波器
散射参数
插入增益
近场耦合
Keywords
Planar
emi
filter, scatter parameter, insertion gain, near field couple
分类号
TM713 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
差共模噪声相互转化机理及在平面EMI滤波器设计中的应用
被引量:
5
2
作者
王世山
龚敏
虞振洋
机构
江苏省新能源发电与电能变换重点实验室(南京航空航天大学)
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第2期239-246,共8页
基金
国家自然科学基金(51177071)
台达环境与教育基金会<电力电子科教发展计划>(DREK2013004)
江苏省高校优秀科技创新团队项目资助
文摘
EMI滤波器是抑制传导干扰的重要元件。论文对差、共模混合噪声电路在"阻抗失配"的基础上,可以分离为两部分独立的等效通道。对两个通道各自加载差模和共模噪声,求解电路网络,在负载端可以得到差、共模干扰噪声。由此,可以得到由于支路阻抗的不对称而引起的差、共模噪声之间的相互转化。基于环形结构的平面EMI滤波器是本课题组提出的一种新型结构,但是仍然存在对应支路阻抗不对称问题引起噪声相互转化的问题。为此,本文提出一种单面完全覆金属的"感容"集成模块(LC单元),与双面均为螺旋型LC单元进行比较表明,所提出的模块具有良好对称性,能更好地抑制平面滤波器差、共模噪声之间的相互转化。
关键词
平面emi滤波器
差模噪声
共模噪声
噪声转化
有限元
differential
noise(DM)
common
noise(CM)
FINITE
element
method(FEM)
Keywords
Planar
emi
filter
noise transformation
分类号
TM133 [电气工程—电工理论与新技术]
TM713 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
PCB导线分裂技术在平面EMI滤波器中的应用
被引量:
1
3
作者
石磊磊
王世山
王文涛
机构
江苏省新能源发电与电能变换重点实验室(南京航空航天大学)
出处
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2014年第5期58-62,80,共6页
基金
国家自然科学基金(51177071)
航空基金(20100852008)资助项目
文摘
EMI滤波器以其抑制开关电源中传导电磁干扰的有效性而得到越来越多的重视。相比于分立元件构成的滤波器,平面EMI滤波器拥有整体体积小、高频性能好等优点。然而,该类滤波器对电感的等效并联电容(EPC)和等效串联电阻(ESR)有其特殊要求。本文基于EMI滤波器的基本原理,分析其PCB导线截面设计对共模电感工作性能的影响;在现有技术条件下,提出一种基于分股并联结构的平面集成LC单元;分析了分股并联结构LC单元共模电感部分的EPC和ESR特性,并与单股导线结构的对应性能进行了比较。
关键词
平面emi滤波器
有限元
集肤效应
Keywords
planar
emi
filter
finite element
skin effect
分类号
TN713.4 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
基于环形LC单元的新型连接方式及其在平面EMI滤波器中的应用
4
作者
龚敏
王世山
宋峥
机构
南京航空航天大学自动化学院
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期115-120,共6页
基金
国家自然科学基金(51177071)资助项目
台达环境与教育基金会<电力电子科教发展计划>(DREK2013004)资助项目
研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj120204))资助项目
文摘
LC单元是指"感容"集成的模块,是组成EMI滤波器的重要元件之一。理想情况下,LC单元由双面螺旋线构成。基于环形LC单元的不同连接方式,提出了一种新型结构———完成共模电感和差模电容的集成。本文建立了LC单元的等效模型,并在此基础上分析了该结构在差、共模电流作用下的参数模型。实验和理论研究表明,所提出的模块能有效增大共模电感值。
关键词
平面emi滤波器
LC单元
共模电感
差模电容
Keywords
planar
emi
filter
LC unit
common-mode inductor
differential mode capacitance
分类号
TN713.4 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
平面耦合EMI滤波器电容和电感的确定
被引量:
1
5
作者
蒋森
徐晨琛
龚敏
王世山
机构
东南大学自动化学院
南京航空航天大学江苏新能源发电与电能变换重点实验室
出处
《现代电子技术》
2012年第22期76-80,86,共6页
基金
国家自然科学基金(51177071)
国家级(201210287014)
江苏省大学生创新基金资助(2011S08)
文摘
EMI滤波器是抑制传导电磁干扰的重要手段,但分立元件型滤波器由于其自身的缺点性能受到限制,而平面耦合型滤波器能够很好改善传统分立元件型EMI滤波器的缺点。在介绍平面耦合型滤波器结构的基础上,指出电感和电容参数是该类滤波器的最重要技术参数。通过对滤波器元件数值计算模型的建立和论证,说明共模和差模电容可以通过解析表达式计算;差模电感,即共模模块形成的漏感也可以采用解析表达式确定。但是,各线匝的电感由于与频率密切相关,无法采用对应的解析表达式确定。
关键词
平面emi滤波器
有限元法
差模
共模
Keywords
planar
emi
filter
finite element method
differential mode
common mode
分类号
TN911-34 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于积木式交错并联的平面全集成EMI滤波器
被引量:
8
6
作者
杨玉岗
那欣
王长华
冯本成
机构
辽宁工程技术大学电气与控制工程学院
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012年第3期181-187,共7页
基金
国家自然科学基金(51177067)
辽宁省高等学校创新团队支持计划(2008T077)资助项目
文摘
为了减少电磁干扰(EMI)滤波器的体积,提高开关电源的功率密度,提出一种基于积木式交错并联的平面全集成EMI滤波器。根据差、共模噪声的频段分布规律,采用温度稳定性较高的薄膜介质材料进行交错并联来实现共模电容的集成,采用电气性能较稳定的Ⅱ类陶瓷材料X7R来实现差模电容的集成,采用PCB绕组来实现共模电感和差模电感的集成,给出了平面全集成EMI滤波器高频差、共模等效电路及其插入损耗的计算公式。仿真和实验验证了所提出的平面全集成EMI滤波器的有效性及其高频差、共模等效电路和插入损耗公式的正确性。
关键词
平面
全集成
emi
滤波器
积木式交错并联
插入损耗
高频差/共模等效电路Ⅱ类陶瓷材料X7R
Keywords
Planar completely integrated
emi
filter
stacked-type interleaved connected
insertion loss
high frequency differential/common-mode equivalent circuit
Ⅱkind ceramic materials X7R
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
永磁交流伺服驱动系统共模EMI噪声的预测及抑制
被引量:
4
7
作者
余伟
王世山
虞振洋
周峰
机构
江苏省新能源发电与电能变换重点实验室
出处
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2015年第8期62-68,共7页
基金
国家自然科学基金(51177071)
台达环境与教育基金会《电力电子科教发展计划》(DREK2013 004)资助项目
文摘
永磁交流伺服驱动系统中高du/dt、di/dt在系统中寄生参数作用下感应出的电磁干扰,随着开关频率的不断提高,已逐渐影响到其在高精密场合下的可靠运行。电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)模型的研究,是电磁干扰分析、预测及其抑制的基础。本文研究出一种永磁交流伺服驱动系统共模EMI噪声的预估方案:针对典型系统中的智能功率模块(IPM)装置,通过分析开关管状态切换过程中IPM桥臂中点电位的跳变,等效出共模噪声源模型;在阐述共模干扰传播路径的基础上,利用不同方法提取了传播通道中所涉及的各主要部件(变流器、屏蔽线缆及永磁同步电机)的高频参数;在150k Hz^30MHz频段内,对其共模EMI噪声进行了实际测量,与仿真结果的对比验证了本文所建模型的正确性。根据样机实测EMI噪声,对于超出电磁兼容标准部分,提出了通过设计平面EMI滤波器滤除的方案,最终通过实验对该新型滤波器噪声抑制效果的有效性进行了验证。
关键词
永磁交流伺服驱动系统
共模干扰源
参数提取
共模干扰模型
平面emi滤波器
Keywords
permanent magnet AC servo system
CM
emi
source
parameter extraction
CM
emi
model
planar
emi
filter
分类号
TM921.51 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
二端口网络散射参数理论及其在平面EMI滤波器测试中的应用
石磊磊
王世山
徐晨琛
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2013
13
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职称材料
2
差共模噪声相互转化机理及在平面EMI滤波器设计中的应用
王世山
龚敏
虞振洋
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2014
5
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职称材料
3
PCB导线分裂技术在平面EMI滤波器中的应用
石磊磊
王世山
王文涛
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2014
1
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职称材料
4
基于环形LC单元的新型连接方式及其在平面EMI滤波器中的应用
龚敏
王世山
宋峥
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
0
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职称材料
5
平面耦合EMI滤波器电容和电感的确定
蒋森
徐晨琛
龚敏
王世山
《现代电子技术》
2012
1
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职称材料
6
基于积木式交错并联的平面全集成EMI滤波器
杨玉岗
那欣
王长华
冯本成
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2012
8
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职称材料
7
永磁交流伺服驱动系统共模EMI噪声的预测及抑制
余伟
王世山
虞振洋
周峰
《电工电能新技术》
CSCD
北大核心
2015
4
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