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PWM軟開關和EMC

由于電力電子裝置產生傳導EMI的主要原因是功率開關管的高頻通斷所產生的dv/dt 和di/dt,如果選擇適當的電路拓撲與控制技術,可以做到 盡可能減少高dv/dt和di/dt的變換過程,那么就有可能減小EMI.于是有人推測,就傳導EMI而言,采用零電壓轉換(ZVT)的軟開關變換器應當 比硬開關變換器性能好,其主要依據是在ZVT電路中主開關工作于零電壓開關狀態,二極管工作于軟開關狀態,這樣,主開關中無快速的電壓切 換,從而減少電路的高頻EMI.基于上述想法,1996年,CPES研究中心的研究人員對分別采用零電壓轉換與硬開關電路的兩個單相400W PFC升壓 變換器實驗模型的傳導干擾進行對比實驗,測試結果出人意料,采用ZVT技術的軟開關變換器與硬開關變換器間的EMI差異很小,甚至于如果ZVT 的諧振電路不當,會使EMI更高.同時他們將實驗模型的共模與差模干擾分別進行對比,結果是就共模噪聲而言,低頻段二者相似,當頻率超過 1MHz時,硬開關的噪聲高于ZVT模型幾個dB,但在某些情況下,ZVT模型在個別頻率點的噪聲峰值超過硬開關模型.就差模噪聲而言,硬開關的 噪聲比ZVT模型要小一些.由此可見,盡管ZVT變換器高頻干擾特性優于硬開關幾個dB,但總體上兩者的EMI特性相似,就差模噪聲而言,ZVT變 換優于硬開關變換器,這是軟開關優于硬開關的一面,就共模噪聲而言,ZVT變換器與硬開關變換器不同的是前者具有軟開關的元件,其中包括 流過更大峰值電流的輔助開關元件,該開關元件可能承受與硬開關變換器中主開關管相同的電壓.ZVT變換器中輔助開關元件是硬開關的,這意 味著硬開關變換器中硬開關轉移到ZVT變換器的輔助開關.因此,在軟開關電路拓撲中,輔助開關元件是重要的干擾源,它們的位置及布線尤其 重要.
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xue007
LV.9
2
2005-02-16 23:25
用無源軟開關的拓樸是否要好些?????????
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sic2000
LV.2
3
2005-02-17 12:35
這的確是一個讓人意外的結果, 那這個方案有代表性嗎? 能否推廣到大功率(幾十KW)或小功率(幾十W)的拓撲中去呢?另外,新元件能否增加軟開關和硬開關的差異呢?
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阿客東
LV.5
4
2005-02-18 23:10
@xue007
用無源軟開關的拓樸是否要好些?????????
文章不是我寫的,從網路上抄給大家欣賞.
無源軟開關我沒做過.
我打算完成手上現有的的PWM正激硬開關,紀錄相關數據.然后做有源軟開關(用相同的電氣參數).比較后,估計就能證明出有源軟開關是否比硬開關的EMI好.
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xue007
LV.9
5
2005-02-18 23:17
@阿客東
文章不是我寫的,從網路上抄給大家欣賞.無源軟開關我沒做過.我打算完成手上現有的的PWM正激硬開關,紀錄相關數據.然后做有源軟開關(用相同的電氣參數).比較后,估計就能證明出有源軟開關是否比硬開關的EMI好.
用無源軟開關的能作出較為公正的對比
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阿客東
LV.5
6
2005-02-18 23:29
@xue007
用無源軟開關的能作出較為公正的對比
謝謝提醒.
無源我還不知道是什么原理.汗,看來得努力學習了.不過,我還是先用有源嵌位做.
能否推薦幾款無源嵌位的IC,頻率最好達到1MHZ,我做的都是500KHZ以上的小型電源模塊.
老兄,你在什么地方?看你網名好像是個學生,是否?
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阿客東
LV.5
7
2005-02-18 23:33
@sic2000
這的確是一個讓人意外的結果,那這個方案有代表性嗎?能否推廣到大功率(幾十KW)或小功率(幾十W)的拓撲中去呢?另外,新元件能否增加軟開關和硬開關的差異呢?
我也不知道,希望路過的高手能解釋給大家看了.
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xue007
LV.9
8
2005-02-18 23:38
@阿客東
謝謝提醒.無源我還不知道是什么原理.汗,看來得努力學習了.不過,我還是先用有源嵌位做.能否推薦幾款無源嵌位的IC,頻率最好達到1MHZ,我做的都是500KHZ以上的小型電源模塊.老兄,你在什么地方?看你網名好像是個學生,是否?
你說的有源是為主工率管提供軟開關條件的開關管嗎,如果它是硬開關的話整個電源分不清那出的干繞了.無源軟開關只和電路的拓樸有關,好多片子都能用
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阿客東
LV.5
9
2005-02-19 00:00
@xue007
你說的有源是為主工率管提供軟開關條件的開關管嗎,如果它是硬開關的話整個電源分不清那出的干繞了.無源軟開關只和電路的拓樸有關,好多片子都能用
對,硬開關也可以做有源嵌位,但效果不明顯.
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2005-02-19 11:04
請教:ZVT變換器中輔助開關元件是指哪些元件?
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阿客東
LV.5
11
2005-02-19 21:37
@dullheadpower
請教:ZVT變換器中輔助開關元件是指哪些元件?
老兄,蔡三宣老師的書,買本看看就知道了
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