优化级联设计:PCMCBoost与EMI滤波器的协同EMC解决方案
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更新于2024-08-08
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本文主要探讨了PCMCBoost变换器(Peak Current Mode Controlled Boost Converter)与电磁干扰(EMI)滤波器的级联设计问题,针对在峰值电流模式控制下,当两者串联时可能出现的性能下降和系统稳定性问题。文章首先指出,电磁兼容性(EMC)在开关电源设计中至关重要,其目标是确保设备不会产生过高的高频传导和辐射噪声,符合EN50081和EN50082等国际标准。
为了克服级联设计中的挑战,作者提出了利用状态空间平均法构建Boost变换器的小信号模型,这种方法有助于获取阻抗等传递函数,以便对系统进行精确分析。设计的关键在于实现一个具有4kHz控制带宽和67°相位裕度的比例积分(PI)控制器,这有助于提升系统的动态响应和控制精度。
在设计过程中,作者在Matlab平台上完成了EMI滤波器的设计,旨在满足相关的噪声抑制标准。评估级联系统稳定性时,采用了图形化的阻抗比判据与奈奎斯特稳定判据相结合的方法,确保系统在闭环状态下既能有效地抑制噪声电流,又保持了必要的稳定性。
通过仿真和实验验证,论文证实了作者设计的级联型EMI滤波器在抑制噪声的同时,确实达到了欧盟EMC标准的要求,级联后的系统不仅保持了稳定的直流电压输出,而且动态性能优良,为PCMCBoost变换器在实际应用中提供了有效的解决方案。因此,这篇文章对于理解和优化开关电源设计中的EMI管理具有重要的学术价值和实践意义。
2022-01-16 上传
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