高周波，コモンモ，ド電流，電圧，および.ンピ，ダンスの測定(パ，トi)
はじめに
パワーエレクトロニクスをモデル化するときに正確なEMI分析を取得するには,ノイズ源と伝搬経路のインピーダンスを測定することが重要です。放射EMIの場合，対応する周波数帯域は通常30MHz ~ 1GHzです。高周波のため，電圧，電流，ンピダンスなどのパラメタを測定するのは難しい場合があります。
本稿は,フライバックコンバータを使用した高周波,コモンモード(CM)電流,電圧、およびインピーダンスの測定方法について説明する3部構成シリーズのパート我です。これらの手法は，フロリダ大学の教授でIEEEフェロ，の王朔博士の功績によるものです。
パート我では,放射EMIモデルを紹介し,フライバックコンバータトポロジーで高周波のコモンモード電流を測定します。パートIIでは,コモンモード電流の測定誤差に対処し,フライバックコンバータでコモンモードインピーダンスを測定する方法を探ります。第三,最後にパートでは,スイッチングノイズ源の影響について説明し,等価の電圧源を測定し,提案された測定方法を検証します。
放射emiの基本原理
コンバタが回路内で動作する場合，dV/dtノドとdl/dtルプは高周波を生成します。高周波コモンモド電圧(v一个)は，入力ラaapl . exeンと出力ラaapl . exeンの間に生成されます。これらのラ@ @ンは，一対のダ@ @ポ@ @ルアンテナに相当しますので注意してください。V一个は，高周波のコモンモ，ド電流(i一个)を入力ランと出力ランで生成し，電磁場の形でエネルギを外部に放出します。
テブナンの定理によれば,コンバータの放射モデルは,その電圧源と直列のインピーダンスに簡略化できます(図1参照)。
図1:コンバ，タの放射emiモデル
正確な放射モデルを構築し，放射emiを予測するには，設計者はノ年代)，励起電圧(v .一个)，励起電流(i一个)，ソ、ス、ンピ、ダンス(r .年代)，およびアンテナx .年代)などモデルの主要なパラメ，タを知る必要があります。
アンテナ▪▪ンピ▪ダンスを使用した放射emi▪の分析
図2は，3の部分で構成されるアンテナのエネルギモデルを示しています。最初の部分は2の極の間で変換され，外部に放射されません。この無効電力に対応するaapl . exeンピ. exe, jX . exe一个で表すことができます。2番目の部分は放出されたエネルギ(rR)を表し，最後の部分はケ，ブルの電力損失(rl)を表す抵抗です。
図2:アンテナe . e . e . e . e . e . e
アンテナの▪▪ンピ▪ダンスを考慮した後に，全体的な放射▪emi▪モデルは取得できます。電磁場モデルを回路モデルに変換することにより，技術者はemiを効果的に分析できます。
放射emiの測定
放射emiを測定するには，特定の距離からコンバ，タによって生成される電磁場の強度を決定します。コンバ，タの距離(r)からの電界を考慮します。最大電界強度(e马克斯)は式(1)で計算できます
ここでv年代はノズ源，ηは波動ンピダンス，d。Dは球面の平均パワー密度の方向の最大電力密度比を示します(半径r,測定またはシミュレーションによって取得できる)。
最終的な放射結果を予測するために,このシリーズの本稿では,フライバックコンバータを使用して,正確なノイズ電圧、コモンモード電流,およびインピーダンスを求めます。
フラバックコンバタの高周波，コモンモド電流の測定
図3は，フラバックコンバタのトポロジとコモンモド電流経路を示しています。
図3:フラeconf econfバックコンバタ回路
コモンモ，ド経路では，一次側にコモンモ，ドフィルタ，整流器ブリッジ，電解コンデンサがあります。コモンモド電流はトランスを通って二次側と出力ランに流れます。整流器ブリッジの接合容量は高周波で最小の▪▪ンピ▪▪ダンスになることに注意してください。これは短絡と見なされる可能性があります。さらに，入力および出力の電解コンデンサの。高周波では，短絡と見なされる可能性があります。したがって,入力ラインと出力ラインは,回路内の2つのノードと見なす必要があります(図3では“a”と“b”と表記)。
図4に放射モデルを示します。このモデルで，v厘米は等価ノズ電圧源であり，パトiiiでさらに詳しく説明します。ZCMTRANSはトランスのコモンモドンピダンスで，zCMCONVは，pcbトレスやフィルタなど，ルプ上の他の部品のコモンモドンピダンスです。コモンモド電流(i厘米)は，入力ラaapl . exeンと出力ラaapl . exeンの両方で同じ方向に流れる電流として測定されます。
図4:フラ
図5は，i厘米を測定する従来の方法を示しています。高周波電流クランプは，入力の活線と中性線を同時にクランプできます。さらに,このクランプは,同軸ケーブルを介してスペクトラムアナライザに接続されている場合にコモンモード電流スペクトルを取得できます。
図5:コモンモ，ド電流の従来の試験方法
ただし，コンバ，タと同軸ケ，ブルの間で結合が生じるため，従来の方法は必ずしも正確ではありません。これには,dV / dtノードと同軸ケーブルの間の電界結合,およびdl / dtループとコンバータとグランドの間にある同軸ケーブルの間の磁界結合が含まれます。その他の測定誤差はパトiiで扱います。
結論
本稿では,放射EMIの基本原理を確認し,放射モデルの主要なパラメータ(アンテナインピーダンス)について説明し,放射EMIを計算する方法について説明しました。次に，本稿では，フラバックコンバタトポロジでicmを測定する従来の方法にいて説明しました。
パートIIでは,コモンモードインピーダンスの計算方法に加えて,パラメータを測定する際の障害とエラーの原因について説明します。パート三世では,提案された測定方法を検証する前に,スイッチングノイズ源の影響と等価電圧源について検討します。
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