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[IEEE 2018年能源转换大会暨博览会（ECCE）- 美国俄勒冈州波特兰市（2018.9.23-2018.9.27）] 2018年IEEE能源转换大会暨博览会（ECCE）- 基于氮化镓器件的高升压变换器共模噪声分析

DOI：10.1109/ECCE.2018.8557647 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 高增益升压变换器在可再生能源系统和电动汽车行业中有广泛应用。为提高功率密度，提出了一种带耦合电感的交错式高增益升压变换器。然而该拓扑结构必须符合CISPR标准才能实际应用。为此，通过建立等效噪声模型来识别该变换器的噪声源，这些模型揭示了电感绕组与不同噪声源的关联性?；贕aN FET设计了原型机进行传导发射实验测试，通过多项测试探究了各因素对噪声辐射的影响。测试结果表明：1）开关频率升高会导致噪声尖峰增加；2）变换器的噪声辐射确实与其工作模式相关；3）通过缩短开关电压转换时间，在低频段会产生高幅值噪声峰值。
作者： Bilal Ahmad，Wilmar Martinez，Jorma Kyyra
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

分析采用氮化镓器件的高升压转换器中的共模噪声，通过等效建模识别噪声源，并实验验证开关频率、工作模式及电压转换时间对传导发射的影响。

研究成果

等效噪声模型有效识别了高升压转换器中的噪声源，表明中心绕组不会影响开关的电磁辐射。实验结果证实，噪声辐射随开关频率升高而增加，随工作模式变化，并受电压转换时间的影响。氮化镓器件虽支持高频运行，但会加剧电磁干扰问题。建议包括精心设计布局以减小寄生参数，并开展关于阻抗平衡和电压崩塌抑制的未来研究。

研究不足

本研究仅限于传导发射分析，未涉及辐射发射。原型机采用特定的氮化镓器件及参数，可能无法推广至其他元件或拓扑结构。布局中的寄生电容虽可最小化但无法完全消除，从而影响结果。未来工作需开展阻抗平衡研究，并对电压崩塌现象进行详细分析。

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