电梯能量回馈系统PCB电磁兼容的研究

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在节能减排的大环境下,传统电梯在运行过程由于使用频繁、制动过程中变频器直流侧电压变化迅速而造成了大量的电能浪费。针对这一情况,以能量回馈再次利用为目标,设计了电梯能量回馈系统。同时,由于这一装置日常使用频率大,对安全性要求较高,故而其电磁兼容性尤为重要。本文采用场的方法对PCB电磁兼容性问题进行分析。主要工作如下:首先,对电磁兼容性问题进行理论分析。包括电磁干扰三要素、PCB中电磁干扰的途径和分类等。重点分析其中的辐射耦合及其特性。其次,讨论在PCB设计中如何保证其电磁兼容性能。从有源器件的正确选择和印刷电路板的电磁骚扰两个方面进行具体的分析。包括PCB的层数、布局、轨迹和具体元器件的选择等。然后,研究了电梯能量回馈装置的设计流程。由于整个系统对于开关电源部分电磁兼容性的高要求,以及实际应用中开关电源面临的复杂的电磁兼容环境,重点对电源部分的设计从原理图阶段入手,详细计算其设计参数,结合相关手册选择合适元器件,从PCB设计阶段开始改进其电磁兼容性能。同时以装置中的电源为实例介绍了单端反激式开关电源的设计思路和要点。最后,以装置中最具有代表性的开关电源部分为例,以Ansoft Designer6.1为主要分析软件进行电磁兼容特性的仿真。根据得到的PCB电流图和EM近场分布图进行进一步改进。最后对整套设备进行调试,验证采用的电磁兼容设计设计方案是可行的。在文章的最后对全文的工作进行了总结,概述了主要的研究成果并总结了设计中的不足。
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