《DC/DC變換器中的嵌入式EMI濾波器研究》是依託西安電子科技大學，由鄭峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：DC/DC變換器中的嵌入式EMI濾波器研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄭峰
- 依託單位：西安電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
EMI濾波器的使用正在成為阻礙電力電子系統功率密度提高的重要因素。本研究從磁電集成的觀點出發，提出變換器中功率耦合電感與EMI濾波器一體化設計思想：採用集成的方式縮短元件間的互聯、套用磁路的觀點來保證集成單元實現功率耦合電感的性能、採用耦合有損傳輸線濾波器實現中、高頻EMI濾波器功能，利用傳輸線型變壓器來實現EMI濾波器的連線埠阻抗匹配；同時輔以共模電容補償技術，讓採用一體化設計的變換器滿足EMC指標。本項目中有關磁電集成結構及其最佳化研究、拆分繞組的最佳化函式模型研究、鐵氧體磁芯中耦合有損傳輸線模型研究、傳輸線型變壓器的阻抗變換性能研究、共模電容匹配研究以及基板埋容技術研究都將為磁電集成提供理論指導，為電力電子集成領域開拓新的方向。
結題摘要
隨著電源模組開關頻率的不斷提高，且模組間互聯的方式日趨複雜，電磁干擾問題成為制約變換器整體功率密度提高的關鍵因素。本研究通過對對稱式Boost變換器的功率耦合電感的集成設計，降低了變換器的EMI噪聲；通過在功率耦合電感的磁芯中添加平衡繞組的方式，對變換器的共模噪聲源阻抗做出調整，最佳化了EMI濾波器的性能；通過在EMI濾波器中添加平衡繞組、改變平衡阻抗的方式，最佳化EMI濾波器性能；通過調整變換器的對稱度及三電感耦合支路輔助濾波器的設計，最終實現EMI濾波器與耦合功率電感的一體化，使得系統在降低成本的同時，能達到與外接濾波器相近的性能；並且針對當前複雜的分散式電源系統，採用混沌阻抗調製的方法，使得各個模組的在電源匯流排上的噪聲發生相位上的改變，從而相互抵消，進一步降低了系統的噪聲水平。 本項目取得的成果和創新如下 （1）對稱式Boost變換器的功率耦合電感的集成設計及理論分析。 （2）功率電感中平衡繞組的引入，改變了噪聲源阻抗的大小，擴大了噪聲源端的阻抗失陪，使得EMI濾波器發揮最大效用。 （3）通過給EMI濾波器中添加控制連線埠，使得EMI濾波器的插入損耗隨著不同平衡阻抗的添加體現不同的特性。 （4）EMI濾波器與耦合功率電感的一體化設計，大大提高了變換器的功率密度和性能。 （5）磁性材料非線性工況下，電路與磁路的快速混合仿真方法，以及非線性磁損耗計算方法。 （6）高電壓下採用功率電感等效串聯電阻進行無損電流檢測的方法。 本研究取得的成果稍加推演，即可套用於各對稱式變換器當中，這位本項目在實際的工業生產中的推廣，具有非常重要的套用價值。
