开关电源传导干扰建模与仿真分析.pdf

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1、Vo1．34No．2舰船电子工程总第236期82ShipElectronicEngineering2014年第2期开关电源传导干扰建模与仿真分析鲍敬源崔杨。王硕威。邱紫敬。(1．海军驻中国舰船研究设计中心军事代表室武汉430064)(2．中国舰船研究设计中心武汉430064)(3．中国科学院武汉物理与数学研究所武汉430061)摘要通过对某开关电源的主电路进行建模仿真，对该电路的传导干扰分四种情况进行分析。研究了共模、差模传导干扰的传播形式，并采用仿真分析验证了输入滤波器能有效降低电路的传导干扰。关键词开关电源；传导干扰；建模；滤波器；Saber中图分类号TP171KR：

2、10．3969／j．issn1672—9730．2014．02．023ModelingandSimulationoftheConductedInterferenceforSwitch-modePowerSupplyBAOJingyuanCUIYangWANGShuoweiQIUZijing3(1．TheRepresentativeRoomofCSDIX2，Wuhan430064)(2．ChinaShipDevelopmentandDesignCenter(CSDIN2)，Wuhan430064)(3．WuhanInstituteofPhysicsandMathematic

3、s，ChinaAcademyofSciences，Wuhan430061)AbstractTheconductedinterferenceinfoursituationofthecircuitisanalyzed，throughmodelingandsimulationtothemaincircuitofthechargingpowersupply．Thetransmissionformofcommonmodeanddifferentialmodeisstudied．Theconductedinterferencecanbedecreasedeffectivelybyad

4、dinganinputfilerisverifiedthroughsimulationanalysis．KeyWordsswitch-modepowersupply，conductedinterference，modeling，filter，SaberClassNumberTP17充电电源的差模干扰和共模干扰的传导模型，并在l引言Saber软件中对充电电源主电路进行了传导干扰建开关电源是一种电能转换装置，具备质量轻、模和仿真分析。体积小、可靠性好、功耗低等优点。其电源效率比2线性阻抗稳定网络建模传统的线性电源提高了一倍。开关电源中功率开关管的高速开关动作(从几十千赫到数兆

5、赫)形成在对开关电源进行传导发射和辐射发射测试时，了电磁干扰源，其交变电压和电流会通过电路中的在电源的输入端会连接一个电源线性阻抗稳定网络元器件产生很强的尖峰干扰和谐振干扰。在开关(IJneImpedanceStabilizationNetwork，LISN)。一一一电源中主要存在的干扰形式是传导干扰和近场辐般来说，LISN既可以防止电网对电源的干扰，又可以射干扰，传导干扰会注入电网，这些干扰严重污染防止电源对电网的干扰，同时在进行传导干扰测试时了电网，影响了邻近电子设备的正常工作。开关器可以为EMI接收机提供一个稳定的归一化阻抗，标准件在开关的瞬间会产生较大的尖峰电压和

6、电流，并为50Q。通过电路元器件的寄生参数在电路中形成差模传如图1所示，在LISN输入端，50“H的电感用导干扰和共模传导干扰l1]。于防止电网的噪声干扰电源和EMI接收机，509,本文介绍了线性阻抗稳定网络的模型，分析了的电阻上的电压和分别表示I线和N线的收稿日期：2013年8月4日，修回日期：2013年9月21日作者简介：鲍敬源，男，硕士，工程师，研究方向：舰船电磁兼容。2014年第2期舰船电子工程83干扰电压，差模噪声和共模噪声分别表示变压器二次侧的杂散电容流人大地最后回到为E：LISN，形成共模传导干扰回路。、／，V1一T，一一V+CM一—50uHLo1u50n{

7、5ouH电源N01F丰【图3CM噪声传播路径on≤v2lV1E●LISNEMI接收机图1线性阻抗稳定网络的仿真模型]LISN电源习』rCM图2共模和差模噪声传播路径图4DM噪声传播路径如图2所示，差模干扰指电流在相线和中图4给出了充电电源的差模干扰电流的传播线之间流动形成的噪声，共模噪声指iCM电流在相路径，差模干扰主要跟电路中的元器件寄生参数和线或中线与地线之间流动所形成的干扰E。差模PCB走线的寄生参数有关，差模电流由L线经电噪声主要由di／dt引起，EMI干扰源主要通过电源路中元器件及PCB走线回到N线。元器件的寄生参数