逆变弧焊电源传导型电磁干扰的仿真研究

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1、摘要随着数字计算技术、微处理器和电力电子装置在商业、工业、民用、军事部门的日益广泛应用，电磁兼容和电磁干扰抑制技术受到普遍关注。电磁兼容设计已成为当今任何一项工程设计中的重要组成部分，因此电磁兼容性也是焊接设备设计的一项重要内容。逆变弧焊电源有着广阔的应用前景，但若不解决电磁干扰问题，就不可能在未来的市场竞争中占据优势。逆变弧焊电源的电磁干扰是个复杂而且需要密切结合实际来考虑的问题。本文在建立逆变弧焊电源电路模型的基础上，对逆变弧焊电源的主要传导型电磁干扰源进行了深入研究，建立了共模和非固有差模噪声的电路模型，并分析了它们的产生机理。

2、软开关技术被用于提高电源变换器效率和工作频率，并可望用以改善变换器的电磁干扰特性，为此，本文建立了有源箝位正激式变换器的电路模型，阐述了其工作原理，分析了它的工作过程，对软开关和硬开关两种状态下逆变弧焊电源的噪声传导型电磁干扰水平进行了比较。仿真结果表明，逆变弧焊电源噪声传导型电磁干扰水平随电源输出功率和功率MOSI陋T的漏极和接地散热器之间寄生电容的增大而增大，软开关情况下的传导型电磁干扰水平要低于硬开关情况。畏6量结果和仿真结果在播示软、硬两种开关状态下共模和差模噪声频谱分布规律时吻合较好，表明所建立传导型电磁干扰的噪声模型是有效

3、的。关键词：逆变弧焊电源软，硬开关电磁兼容性传导型电磁干扰模型仿真ABSTRACTElectromagneticcompatibility(EMC)andelectromagneticinterference(EMl)suppressiontechnologyhasbeenwidelyconcemed，withtheincreasinglyprevalentemploymentofdigitalcalculationtechnique，microprocessorandpowerelectronicequipmentincommerc

4、ial，industrial，civilian，andmilitaryarea．TheEMCdesignhasbecomeavitalprocessofanynowadayprojectandaccordinglyEMCwillbeneededinthedesignofweldingequipments．Thearcweldinginverterhasabroadmarketprospect,however,itCallnotbetmlycompetent，ifitsEMIproblemnotwellsolved．TheEMIprob

5、lemofarcweldinginverterishighlycomplexandmoreoverneedstobeassociatedwithrealitycondition．Basedonacircuitmodelofarcweldinginverter,thispaperdealswiththemainsourcesofconductedEMIofarcweldinginvertem，inwhichcircuitmodelofcommonmode(CM)andnon．intrinsicdifferentialmode(NIDM)

6、noiseispresentedandtheirgenerationmechanismisanalyzedinddtail．Softswitchingtechniqueisempleyedtoenhanceefficiencyandoperationfrequency，andishopefultoimprovetheEMCperformanceofpowerconveHem．Thusthestudyofsoftswitchingisnecessary．AcireuitmodelofanactiveclampedforwardCOnve

7、rterisdeveloped，anditsoperationprincipleisdescribedatlength．AcomparisonofconductedEMIlevelofarcweldinginvertembyusinghardswitchingandsoftswitchingtechniquesismadebymeansofcomputersimulation．ThesimulationalresultsindicarethattheconductedEMIlevelofthearcweldinginveRerincr

8、easeswithitsoutputpowerandthevalueoftheparasiticcapacitancesbetweenthedrainoftheMOSFETsandthechassisground，the