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一体成型贴片电感EMI滤波器的特点

作者: 发布时间:2020-08-20 11:24:40点击:2534

一体成型贴片电感为满足载波信号在中压配网电缆线路的耦合通信要求,需要高耦合效率的卡式一体成型贴片电感耦合器.提出一种中压配网载波通信卡式一体成型贴片电感耦合器耦合模型,并对其耦合效率进行了分析.首先在卡式一体成型贴片电感耦合器结构型式及电缆线路结构特征基础上,分析卡式一体成型贴片电感耦合器的耦合机理.然后结合罗氏线圈与松耦合变压器模型,推导卡式一体成型贴片电感耦合器的耦合数学模型,修正卡式一体成型贴片电感耦合器互感系数.并利用ansoft电磁软件搭建仿真模型,验证所推导的卡式一体成型贴片电感耦合器耦合数学模型的正确性.最后利用耦合器数学模型及仿真模型,分析卡式一体成型贴片电感耦合器不同影响因子:耦合器磁环气隙、磁环相对磁导率、绕组匝数以及耦合器骨架尺寸对电缆侧电压耦合效率的影响.仿真结果与计算结果均表明,所提耦合器数学模型能够准确地反映耦合器的耦合情况,为电力线载波技术在智能配电网中的实用化提供了较好的分析方法和理论依据.


某型箭载相控阵天线在进行系统联试全箭转电过程中出现T/R组件掉电重启的现象,经过分析及试验验证,确认该现象是由于相控阵天线电源滤波电路中的共模一体成型贴片电感两绕组匝数不一致,从而没能对系统转电过程中电压变化产生的共模干扰进行有效滤除或抑制,导致电压产生模块重启.通过对共模一体成型贴片电感两绕组的一致性分析与试验验证,给出了适应工程化应用的解决方法和加固措施.


环形共模一体成型贴片电感是EMI滤波器中必不可少的器件,分析并研究环形一体成型贴片电感泄漏磁场至关重要.利用镜像法等效原理对环形一体成型贴片电感泄漏磁场进行等效,并借助有限元分析软件Ansoft Maxwell分析镜像法精度的影响因素,包括绕组线径、匝数、磁芯外径、磁导率.具体方法为先分析比对平面镜像法和曲面镜像法,然后仿真距离绕组表面20mm内的泄露磁场分布情况来判断其镜像法的适用性.仿真验证表明,绕组线径、匝数、磁芯外径、磁导率并不影响曲面镜像法的适用性,所以可采用毕奥-萨伐尔定律计算环形一体成型贴片电感任意一点的泄漏磁场,为环形一体成型贴片电感的泄漏磁场磁密计算提供了一种新的思路.


耦合一体成型贴片电感主要应用于矿下开关电源,以提高系统的稳态和动态响应性能.传统的耦合一体成型贴片电感由铁氧体和铜线缠绕而成,体积较大,不利于开关电源功率密度的提高;其制作工艺决定了其在空气中的磁通散射较大.针对以上问题,对利用3D打印技术——选择性激光烧结技术(SLS)来实现耦合一体成型贴片电感的研究.首先,提出2种不同的3D耦合一体成型贴片电感结构,并对其结构进行Maxwell仿真和分析.其次,推导出了耦合系数、一体成型贴片电感和漏感值的理论计算公式,并分析了其影响因数.为了更好地验证SLS技术生产耦合一体成型贴片电感的特性,制作了一个超薄的、易于三维集成的耦合一体成型贴片电感模型,并将其应用于一台100 kHz、10 V输入、2 V/1 A输出的两相交错并联降压斩波电路中.通过测试其在功率电路中的性能,得出其电流纹波和工作效率曲线.由仿真结果和试验数据对比分析可知,3 D打印生产的耦合一体成型贴片电感不仅体积小,并且能够在开关电源中稳定工作,大大提高了效率.


 通过对共模一体成型贴片电感工作原理及特点的分析,提出了两种优化高导铁氧体共模一体成型贴片电感阻抗-频率特性的设计方法:其中环形高导铁氧体单层绕线设计极大地降低了绕组寄生电容,提高了谐振频率,从而改善了阻抗-频率特性;使用 FT 型高导铁氧体磁芯与扁铜线单层立绕设计还可以降低磁芯与绕组之间的寄生电容,提高了谐振频率,从而改善阻抗-频率特性.



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