開關(guān)電源電磁輻射干擾的建模與仿真.pdf

1、開關(guān)電源在工作過程中會(huì)產(chǎn)生高幅值、快變化的電壓和電流，不僅會(huì)在其周圍產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁干擾(EMI)，影響電路的正常工作;還會(huì)通過輸入、輸出線纜將EMI輻射到自由空間中，對(duì)周圍其它電子、電氣設(shè)備的正常工作產(chǎn)生不利的影響，同時(shí)也易造成開關(guān)電源在電磁兼容(EMC)試驗(yàn)中輻射發(fā)射認(rèn)證測(cè)試的失敗。因此對(duì)開關(guān)電源電磁輻射干擾的特性進(jìn)行研究具有重要的理論意義和實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。
　　 針對(duì)以上開關(guān)電源中存在的電磁輻射干擾問題，在介紹開關(guān)電源的工作

2、原理之后，本文以一臺(tái)典型的單端反激式(Flyback) LED燈驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源作為研究對(duì)象，分析了其電磁輻射干擾的產(chǎn)生機(jī)理，并提出了印制電路板(PCB)的EMC優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，即從PCB版圖中的器件布局和布線出發(fā)，基于場(chǎng)、路仿真結(jié)合的方法，在電源設(shè)計(jì)初期階段進(jìn)行互補(bǔ)分析，實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源電磁輻射干擾的預(yù)評(píng)估;根據(jù)EMC優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，采用網(wǎng)絡(luò)分析儀、Pspice及CST印制電路板工作室(PCB Studio)分別建立了LED燈驅(qū)動(dòng)電源主電路中電阻

3、、電容、電感等無源器件、二極管等有源器件以及PCB的高頻電路仿真模型，并采用CST設(shè)計(jì)工作室(Design Studio)進(jìn)行了電路行為級(jí)仿真，獲得電磁輻射干擾源信號(hào)波形;然后在分析了LED燈驅(qū)動(dòng)電源中主要元器件三維物理結(jié)構(gòu)及輸入、輸出線纜的三維電磁場(chǎng)建模方法的基礎(chǔ)上，采用CST微波工作室(Microwave Studio)對(duì)該電源建立了三維電磁場(chǎng)仿真模型，并進(jìn)行了電磁輻射的全波時(shí)域仿真，仿真研究了PCB的表面電流分布和開放空間中遠(yuǎn)場(chǎng)電