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时间:2020-06-01
《开关电源PCB电磁兼容特性的仿真分析及其改进.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第2期电源学报No.22014年3月JournalofPowerSupplyMar.2014DOI:10.13234~.issn.2095—2850.2014.2.20中图分类号:TN86文献标志码:A开关电源PCB电磁兼容特性的仿真分析及其改进陈城,黄辉,王金保,王鑫(1.北京交通大学电气工程学院,北京100044;2.北京市电加工研究所,北京100191)摘要:随着开关电源工作频率不断提高,电磁干扰问题也变得日益严重,结合LLC半桥谐振开关电源的设计实例,首先分析了高频传导干扰对PCB电磁兼容性的影响。在EMC分析中,使用Ca
2、denceSPB16.3与AnsoftDe—signer6.1相结合的方法,基于场的原理,建立PCB仿真模型,分析LLC半桥谐振开关电源PCB的电磁兼容特性。其次,根据电磁场近场分布图,对PCB的布局布线加以改进,提高了PCB的电磁兼容特性。最后,仿真结果表明其电磁场强度有较大幅度减小,同时进一步验证了设计阶段中针对PCB改进的合理性。关键词:LLC;电磁辐射;PCB;电磁兼容;仿真分析SimulationandImprovementofPCBElectromagneticCompatibilityCharacteristicso
3、faSwitchingPowerSupplyCHENCheng,HUANGHui,WANGJin—bao,WANGXin'(1.SchoolofElectricalEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China;2.BeijingInstituteofElectro—Machining,Beijing100191,China)Abstract:Astheworkingfrequencyoftheswitchingpowersupplyiscontinuouslyi
4、ncreasing,theelectromagneticinterferenceproblembecomesmoreandmoreserious.Firstly,takingtheLLCh~f-bfidgeresonantswitchingpowersupplyasanexample,theinfluenceofhigh—frequencyconductedinterferenceontheelectromagneticcompatibilityofPCBwasanalyzed.Basedonfieldtheory,Cadence
5、SPB16.3combinedwithAnsoftDesigner6.1wereusedtOanalyzetheEMCofthePCBfortheLLChalf—bridgeresonantswitchingpowersupply.Secondly,accordingtOthedistributionoftheelectromagneticnearfield,thelayoutofthePCBwasmodifiedtOimprovetheelectromagneticcompatibility.Finally,somesimula
6、tionresultsweregiven,andverifiedtheimprovementinPCBdesign.Keywords:LLC;EMI;PCB;EMC;simulationanalvsis引言为研究的一个难点。关于PCB电磁性能的研究,主要是针对PCB的布局布线,分析的方法一般采用电磁场计算或采由于印刷电路板(PCB)担负着开关电源的电气部分和机械部分的双重连接作用.所以它是开关电用仿真软件建立PCB实体仿真模型。常用的一种方法是采用AnsoflDesigner软件对微机开关点PCB源设计中不可缺少的一个重要部件ll
7、_3]。而在对PCB的进行高频干扰仿真时,如何提高其电磁兼容性成进行电磁兼容仿真分析,建立双面板实体模型,得到不同频率下的PCB的近场分布图。根据近场分布收稿日期:2013-09—12基金项目:国家自然科学基金资助项目(5l107003,5107703)图分析PCB的EMC并修改PCB布局布线,直到符ProjeetSupportedNationalNaturalScienceFoundationofChina(51107003,5107703)合标准为止[41:近年来又有一部分学者提出采用基第2期陈城,等:开关电源PCB电磁兼容特
8、性的仿真分析及其改进21于电场分析的开关电源印刷电路板EMC软件辅助图1(a)为LLC半桥谐振变流器原理图,半桥上的两设计,根据实时的耦合系数及时调整导线的方向、个功率MOSFET(Q和Q2),占空比均为0.5;谐振电大小和形状;同时,通过干扰抑制
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