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基于电快速脉冲群的滤波器高频特性研究

刘晓清  
【摘要】:随着开关电源的工作频率的增加,越来越多的电子噪声以电磁干扰的方式向外传播,这导致了电气电子产品之间的电磁兼容问题越来越严重,严重污染了电子设备工作的电磁环境。因此电磁兼容标准也成为相关的电子产品必须满足的指标。电快速脉冲群(EFT)滤波器是有效的抑制电快速脉冲群干扰的手段之一,但因为EFT滤波器的各个元件存在着寄生参数,有时候EFT滤波器对电快速脉冲群噪声抑制并不是特别的有效。因此,为了改善滤波器性能,EFT滤波器各个元器件寄生参数的提取和抑制是很有必要的。本文首先分析了EFT的危害及其一般处理EFT噪声的方法,并且阐述了EFT产生的基本原理包括电快速脉冲群发生器的的工作机理、分析脉冲群频谱、能量的传送与损耗,找出其能量分布特点。说明了EFT滤波器的主要性能指标插入损耗,并说明如何通过网络分析仪结合测量S参数来获取EFT滤波器的插入损耗。建立了EFT滤波器分立元件在较高频率的模型,以及分立元件之间在较高频率的互有寄生参数的模型。利用阻抗测量的方法计算出EFT滤波器寄生参数具体数值,从而为寄生参数的精确抑制做好了充足的准备。本文采用“负参数抵消法”来抑制相应的寄生参数。对寄生参数抑制按照量纲对等原则,即电感抑制电感、电容抑制电容。利用双线并绕串联结构的扼流圈代替了普通结构的共模扼流圈以及改变放置扼流圈的方法,可以有效降低漏感对抑制效果的影响。寄生参数抑制之后,EFT滤波器在较高频率的性能得到了明显的改善。通过实验测得的EFT滤波器寄生参数抑制前后插入损耗的数据可以发现EFT滤波器在频率比较高的时候,它的滤波特性得到很大的提升。最后用一个工程实际应用案例证明了论文的正确性。


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