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反激变换器远场电磁辐射的FDTD研究

赵全斌  
【摘要】:随着现代电气工业的发展,人类生活空间中的电磁环境正日益变得恶化和复杂。在电源电力电子产品中,各种高频、大功率的开关电源会向周围空间辐射出大量电磁干扰。其中,远场电磁辐射具有较广的作用范围,不仅会会影响到其它设备的正常运行和工作,还可能对其周边的人体和生态环境造成破坏。作为电磁兼容领域的一个难点,电源设备的远场电磁辐射研究已受到许多国家的重视。 本文主要研究内容如下: (1)在介绍远场区电磁辐射特点的基础上,对一台反激变换器的远场电磁辐射进行了仿真研究,确定了其远场电磁辐射的主要特点; (2)在分析了反激变换器中各元器件的辐射能力之后,根据元器件事物的参数,提出了FDTD算法下电解质电容器、变压器、二极管和MOSFET管的建模方式,并对各器件模型的合理性进行了仿真验证; (3)建立了反激变换器的整体模型,其中包含了输入输出电缆的模型,加载了暂态激励源,使用FDTD方法经过计算,得到了反激变换器远场电磁辐射仿真结果,验证了FDTD模型的有效性; (4)通过使用不同的仿真参数,对比仿真结果,着重分析了输入输出电缆长度的改变、加载激励信号频率的变化和激励源记载位置的变化,对反激变换器远场电磁辐射分布特性的影响。 本论文的研究内容有利于设计人员了解对开关电源进行FDTD仿真的方法,认清开关电源远场电磁辐射的特点,在开关电源设计初始阶段预测远场辐射分布,指导其EMC的设计,从而减小开关电源的远场电磁辐射和降低开发成本。


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