传导电磁干扰分析方法研究与应用

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随着电力电子技术的不断发展,开关器件的开关频率越来越高,大量电子噪声通过线缆的形式进行传播,由此引起的电子设备传导电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)噪声问题日益突出,所以如何有效测量、诊断传导EMI噪声成为传导电磁干扰技术研究的关键问题之一。因此本课题开展了“传导电磁干扰分析方法研究与应用”。首先,本文针对人工电源网络性能,分析了其电路结构及其高频特性参数,建立了人工电源网络高频状态模型,根据该模型分析了在高频状态下,元器件高频寄生参数对人工电源网络性能的影响。针对传导EMI噪声分离网络的噪声分离性能,分析了四种不同结构的噪声分离网络,研究了基于四种特征参数的网络参数模型及其对网络性能的影响,并从理论和实验两方面分别研究了其对传导共模噪声提取的有效性及提取精度影响;研究了网络元器件寄生参数对噪声分离网络性能的影响:研究了两种不同拓扑结构分离网络的优劣。其次,本文针对传导EMI噪声源识别方法进行了研究,分析了经典的Informax ICA方法的基本原理,总结出该算法的具体步骤,并且提出了一种基于电压参数测试ICA算法的传导EMI噪声源识别方法,并利用实验进行了验证,实验结果证明了该方法的有效性与准确性。针对传导EMI噪声源内阻抗提取方法,在现有噪声源内阻抗提取方法的基础之上,提出了基于单电流探头法和基于散射参数法的噪声源内阻抗提取方法,并进行了理论推导和实验验证,实验结果证明了阻抗提取方法的有效性与准确性。最后,本文对传导EMI噪声进行了综合分析、诊断与抑制,将本文提出的针对传导EMI噪声的测量和诊断方法应用于医疗电子设备、计量电子设备和智能电网设备等电子系统中,对它们存在的传导EMI问题进行了分析诊断,并根据其产生的噪声机理不同分别给出了具体的抑制方案,实验结果均满足标准限值要求,进一步验证了方法的有效性和工程实用性。
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