传导电磁兼容测试与抑制关键技术研究

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随着电力电子等技术的发展,其电磁兼容问题越来越被广泛关注。本文主要针对传导电磁干扰测试与抑制方法进行了研究。本文首先针对传导电磁干扰测试设备即人工电源网络性能进行研究,在阅读了国内外人工电源网络标准的基础了,引入了耦合度作为衡量线间噪声串扰度的标准。并且提出了基于散射参数的人工电源网络性能测试方法,提高了人工电源网络测试准确性。同时,本文还基于高频元器件寄生参数模型的基础上,建立了人工电源网络高频参数模型,并分析了在不同高频寄生参数影响下人工电源网络性能优劣。其次,本文还研究了电力线噪声分离网络技术,包括网络拓扑结构优化、分离网络元器件性能改善以及利用散射参数测量进行分离网络参数提取等。结果表明,上述技术可以明显提高分离网络性能,在插损方面可提高约3dB,抑制比方面最大可提高15dB以上。此外,还分别完成了基于噪声分离网络的开关电源电力线传导噪声和电力载波通信中的电力线辐射干扰噪声抑制两个实验,实验结果验证了文中方法的有效性。最后,本文在传导电磁干扰抑制方面,主要分析了电流法和电压法在不同模态噪声源内阻抗提取中的优劣。仿真与实验分析了电流探头的特性以及标准阻抗对共模噪声阻抗测试精度影响;在差模噪声源内阻抗提取方法研究中,仿真与实验分析了耦合电容以及插入滤波单元对于噪声源内阻抗提取精度以及提取方法的鲁棒性的影响。此外,还完成了实际共模/差模噪声阻抗测试对比实验。研究结果表明,针对不同模态的噪声源内阻抗,需根据实际情况选择相应的提取方法,以使得提取结果可以更好地指导滤波器的设计,达到抑制传导电磁干扰噪声的目的。同时,本文还提出了一种基于功率插入损耗法的噪声源内阻抗提取,该方法根据测试系统加入噪声源后,功率插入损耗的大小进而提取噪声源内阻抗值。其操作简单,并且无需对被测噪声源内阻抗进行预估,仿真与实验结果验证了本文方法的有效性。
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