电源电子设备分析论文提纲

论文题目：DC-DC转换器的电磁兼容理论与技术研究

摘要：现代电子信息产业逐渐向着智能化、小型化的方向发展,电子产品的集成度越来越高,其中也包括电源部分。由于开关电源的高效率,大量的低功率和低功耗电子设备采用开关电源DC-DC转换器为其进行功率管理。由于DC-DC转换器是对电子产品的电源电压电流进行调理,故开关电源DC-DC转换器的电磁兼容（EMC）是每个用到开关电源的电子设备都应该考虑的,电磁兼容的好坏将决定这个电子设备在复杂电磁环境下的稳定性。电磁兼容要求任何电子器件的输出电磁干扰信号功率谱满足EMC标准预设的阈值之下;任何电子器件能忍受EMC标准预定程度以下的输入电磁干扰信号。这其实是对电子器件的双向要求,既不能产生对其他器件有害的电磁干扰,而且能够忍受一定强度的电磁干扰。对于开关电源DC-DC转换器而言,其作为系统的电源供给,应该尽量降低其产生的电磁干扰（EMI）,因为这些干扰信号不仅能够通过自由空间辐射出去,而且也能通过电源线传导出去,由此电源供给的电子设备都将受到影响。本论文针对DC-DC转换器的传导EMI抑制开展了深入研究。本文主要基于扩频时钟技术（SS）理论,对可编程脉冲宽度调制（PPWM）技术以及分组时钟技术在开关电源的DC-DC转换器传导EMI抑制的作用进行了深入研究,内容包括理论、仿真和实验三个部分:本文首先对工作的研究背景以及意义进行了强调,对基于扩频时钟（SS）原理的EMI抑制方法在国内外的发展进行了简要的介绍。紧接着对扩频时钟的基本原理、周期载波频率调制（PCFM）原理、可编程脉冲宽度调制（PPWM）原理、分组时钟技术原理以及DC-DC转换器的交流小信号等效模型进行了阐述。本文紧接着结合了扩频时钟原理和DC-DC转换器交流小信号模型,以及基因遗传（GA）优化算法,对未调制PWM技术、PPWM技术、分组时钟技术这三种调制方法进行了DC-DC转换器输出EMI仿真,并结合理论分析了仿真结果,仿真后得到的可编程脉宽序列将会用到EMI测量实验中。本文最后基于LM3424 DC-DC转换器、TMS320F28335 DSP控制器进行了DC-DC转换器输出传导EMI的测量实验。对未调制PWM技术、PPWM技术、分组时钟技术三种调制方法的频谱抑制效果都进行了实验验证,并对DC-DC转换器的直流特性进行测量。

关键词：电磁兼容;DC-DC转换器;PPWM技术;分组时钟技术;EMI测量

学科专业：电磁场与微波技术

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 研究工作的背景和意义

1.2 研究发展与研究现状

1.3 本文的主要工作与结构安排

第二章 DC-DC转换器的EMI抑制原理

2.1 扩频时钟技术

2.1.1 周期载波频率调制PCFM

2.1.2 可编程脉宽调制PPWM

2.2 DC-DC转化器的交流小信号模型

2.2.1 转换器的交流小信号模型

2.2.2 控制到输出的传输方程

2.3 基于PPWM技术的EMI抑制

2.3.1 控制到输出的系统响应

2.3.2 基因遗传算法GA简介

2.3.3 PPWM技术EMI抑制原理

2.4 分组时钟技术

2.5 本章小结

第三章 DC-DC转换器的EMI仿真

3.1 基于PPWM的 EMI仿真原理

3.1.1 仿真原理

3.1.2 PPWM参数与目标函数

3.2 输出电压频谱仿真结果

3.2.1 未经调制PWM的 EMI仿真

3.2.2 PPWM技术的EMI仿真

3.2.3 分组时钟技术的EMI仿真

3.2.4 三种调制方法的EMI仿真对比

3.3 本章小结

第四章 DC-DC转换器的EMI抑制实验

4.1 LM3424 Boost DC-DC转换器

4.1.1 转换器工作过程

4.1.2 外部同步输入

4.2 DSP TMS320F28335 控制器

4.2.1 ePWM子模块介绍

4.2.2 集成开发环境CCS简介

4.2.3 应用程序开发流程

4.3 DC-DC转换器EMI抑制实验

4.3.1 DC-DC转换器EMI测量

4.3.2 输出直流特性测量

4.4 实验结果分析

4.4.1 三种调制方法的实验对比分析

4.4.2 EMI抑制与直流特性的权衡

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 展望未来

致谢

参考文献