开关电源EFT干扰传播模型与系统辨识

"EFT作用下开关电源电磁干扰传播通道的系统化描述" 本文主要探讨了在电快速瞬变脉冲群（EFT）影响下的开关电源电磁干扰（EMI）传播通道的建模与分析。作者团队包括牛博、宋政湘、王建华、耿英三和白鹏，他们来自西安交通大学电力设备与电气绝缘国家重点实验室。研究的目的是对智能电器监控单元开关电源的电磁敏感性（EMS）进行系统化的预测。 在分析过程中，研究者们基于试验数据采用系统辨识的方法，构建了EFT作用下开关电源电磁干扰传播的模型。他们首先分析了开关电源在受到EFT/B试验时，共模和差模噪声的传播路径。然后，对于单个脉冲，利用矢量匹配法（VFM）结合有理函数逼近在频域内建立数学模型，并通过部分分式展开得到零极点表达式，进一步转化为状态空间方程和等效电路。这样的模型便于使用SPICE仿真器进行仿真分析，填补了之前在EMS分析中理论依据不足的空白。 通过比较时域仿真结果与实际试验数据，研究证明了所提出的方法能精确描述外界电磁干扰在开关电源内部的传播特性。关键词包括开关电源、电快速瞬变脉冲、电磁敏感性以及矢量匹配法。 近年来，随着电器智能化的发展，强弱电系统的紧密耦合导致电磁敏感性问题日益凸显。特别是在分布式系统中，位于恶劣电磁环境的智能电器监控单元的可靠性受到了挑战。开关电源因其成本效益、高效和便携性被广泛应用，但其电源端口成为了EMI进入设备的主要通道。尽管开关电源的EMI问题得到了一定的关注，但对EMS问题的研究相对较少，主要原因是电源内部电平较高，且通常与数字电路一起使用，因此对电源的抗干扰能力要求较高。 该研究为理解和解决智能电器监控单元在恶劣电磁环境下的稳定性问题提供了新的理论基础和分析工具，对于提升开关电源的抗干扰性能以及保障设备的可靠运行具有重要意义。