電力電子系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

前言
第1章緒論1
1.1電磁兼容的基本概念1
1.2電磁干擾三要素5
1.3電磁兼容術(shù)語(yǔ)6
1.4計(jì)量單位及換算關(guān)系7
1.5電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)量10
1.5.1電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)10
1.5.2電磁兼容測(cè)量基礎(chǔ)11
1.6電磁兼容技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及知識(shí)領(lǐng)域14
第2章電磁干擾源18
2.1電磁干擾源的一般分類18
2.2自然干擾源18
2.3人為干擾源19
2.3.1元器件固有噪聲19
2.3.2物理或化學(xué)噪聲源21
2.3.3放電噪聲22
2.3.4電磁波輻射噪聲26
2.3.5半導(dǎo)體器件開(kāi)關(guān)過(guò)程引起的噪聲27
2.3.6寬禁帶半導(dǎo)體器件應(yīng)用中的噪聲30
2.4脈沖類信號(hào)的頻譜估算34
第3章電磁干擾的耦合途徑36
3.1傳導(dǎo)耦合37
3.1.1直接傳導(dǎo)耦合37
3.1.2公共阻抗耦合45
3.1.3轉(zhuǎn)移阻抗耦合48
3.2輻射耦合48
3.2.1直線電流元的電磁輻射49
3.2.2磁偶極子的電磁輻射51
3.2.3近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的特性52
3.2.4導(dǎo)線、跡線、電纜等結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單發(fā)射模型54
3.2.5導(dǎo)線、跡線、電纜等結(jié)構(gòu)的耦合模型58
第4章瞬態(tài)干擾與電磁敏感性試驗(yàn)62
4.1瞬態(tài)干擾62
4.2浪涌64
4.2.1浪涌的產(chǎn)生和危害64
4.2.2浪涌抗擾性試驗(yàn)66
4.2.3浪涌防護(hù)68
4.3電快速瞬變脈沖群79
4.3.1脈沖群的產(chǎn)生和危害79
4.3.2電快速瞬變脈沖群抗擾性試驗(yàn)80
4.3.3脈沖群防護(hù)82
4.4靜電放電83
4.4.1靜電放電原理和危害83
4.4.2靜電放電測(cè)試88
4.4.3靜電防護(hù)90
4.5瞬態(tài)噪聲抑制器件96
第5章濾波技術(shù)100
5.1濾波技術(shù)概述100
5.2無(wú)源濾波器的概念101
5.2.1無(wú)源濾波器的二端口網(wǎng)絡(luò)特性及插入損耗101
5.2.2無(wú)源濾波器的基本結(jié)構(gòu)103
5.2.3阻抗失配問(wèn)題104
5.3EMI濾波器的類型和特性107
5.3.1反射式濾波器108
5.3.2吸收式濾波器111
5.3.3電源線濾波器111
5.3.4有源濾波器113
5.3.5混合濾波器115
5.4EMI濾波器的設(shè)計(jì)116
5.4.1阻抗匹配情況下單級(jí)EMI濾波器的設(shè)計(jì)117
5.4.2多級(jí)濾波器的設(shè)計(jì)122
5.4.3阻抗失配情況下EMI濾波器的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)124
5.4.4共模和差模濾波器的設(shè)計(jì)129
5.4.5濾波元件非理想特性的影響132
5.4.6EMI濾波器磁元件的電磁特性133
5.4.7濾波器的選擇與安裝140
第6章屏蔽技術(shù)143
6.1屏蔽概述143
6.2屏蔽的基本原理143
6.2.1電場(chǎng)屏蔽的基本原理143
6.2.2磁場(chǎng)屏蔽的基本原理144
6.2.3輻射電磁場(chǎng)屏蔽的基本機(jī)理146
6.3理想屏蔽體屏蔽效能的計(jì)算147
6.3.1衡量屏蔽體屏蔽效果的幾種表示方法147
6.3.2電磁波的吸收損耗Ａ148
6.3.3電磁波的反射損耗R149
6.3.4電磁波的多次反射損耗Ｂ152
6.3.5屏蔽效能的計(jì)算153
6.3.6建筑物的屏蔽效能154
6.4不完整屏蔽對(duì)屏蔽效果的影響155
6.4.1縫隙的影響156
6.4.2開(kāi)孔的影響156
6.4.3金屬網(wǎng)的影響157
6.4.4薄膜及導(dǎo)電玻璃的影響158
6.4.5屏蔽電纜的影響158
6.5屏蔽體的設(shè)計(jì)158
6.5.1屏蔽體設(shè)計(jì)的一般原則159
6.5.2屏蔽層材料的選擇159
6.5.3屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)161
6.5.4屏蔽體的工藝設(shè)計(jì)170
6.5.5電磁屏蔽材料171
第7章接地技術(shù)174
7.1接地的概念、作用與分類174
7.2安全地子系統(tǒng)174
7.2.1防止設(shè)備漏電的安全接地175
7.2.2防雷安全接地176
7.3信號(hào)地子系統(tǒng)177
7.3.1單點(diǎn)信號(hào)地系統(tǒng)177
7.3.2多點(diǎn)地網(wǎng)或地平面信號(hào)地系統(tǒng)179
7.3.3混合信號(hào)地系統(tǒng)180
7.3.4浮空信號(hào)地系統(tǒng)183
7.4機(jī)殼（架）地子系統(tǒng)184
7.5屏蔽地子系統(tǒng)185
7.5.1低電平、信號(hào)輸入部分的屏蔽地子系統(tǒng)設(shè)計(jì)185
7.5.2高電平、功率輸出部分的屏蔽地子系統(tǒng)設(shè)計(jì)193
7.6地線干擾的抑制措施193
7.6.1地線干擾的來(lái)源194
7.6.2隔離變壓器195
7.6.3共模扼流圈196
7.7電子裝置組合系統(tǒng)接地舉例196
7.7.1集中控制組合裝置的接地系統(tǒng)197
7.7.2大型分散組合系統(tǒng)的接地系統(tǒng)197
7.7.3計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控室的接地系統(tǒng)198
第8章電力電子電路電磁干擾分析200
8.1元器件的電磁干擾特性分析200
8.1.1無(wú)源器件的非理想特性200
8.1.2功率半導(dǎo)體的電磁干擾分析205
8.1.3高頻變壓器的電磁干擾分析207
8.2阻抗測(cè)量與參數(shù)提取208
8.2.1阻抗測(cè)量方法208
8.2.2模型參數(shù)提取方法212
8.3開(kāi)關(guān)電源傳導(dǎo)電磁干擾分析219
8.3.1Boost PFC的傳導(dǎo)電磁干擾分析220
8.3.2反激電路的傳導(dǎo)電磁干擾分析227
8.3.3近場(chǎng)干擾問(wèn)題234
8.4逆變電路的傳導(dǎo)電磁干擾分析235
8.4.1逆變電路結(jié)構(gòu)與干擾源236
8.4.2差模干擾分析與抑制措施238
8.4.3共模干擾分析與抑制措施240
8.5電力電子電路輻射電磁干擾分析244
8.5.1輻射發(fā)射產(chǎn)生機(jī)理244
8.5.2輻射發(fā)射的抑制246
第9章電力電子電磁干擾源抑制248
9.1電力電子裝置諧波和開(kāi)關(guān)瞬態(tài)干擾源分析248
9.2電力電子裝置諧波分析249
9.2.1大功率整流器和逆變器250
9.2.2晶閘管換流器254
9.2.3PWM整流裝置的諧波257
9.3電力電子裝置諧波抑制261
9.3.1多重化技術(shù)261
9.3.2無(wú)源電力濾波263
9.3.3有源電力濾波265
9.3.4混合濾波器設(shè)計(jì)268
9.4電力電子電路開(kāi)關(guān)瞬態(tài)干擾的緩沖與吸收269
9.5基于調(diào)制的電磁干擾抑制方法271
第10章電力電子系統(tǒng)電磁干擾建模及抑制274
10.1電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾建模及抑制274
10.1.1電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾源和耦合路徑274
10.1.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾建模275
10.1.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁干擾抑制283