電力電子系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及干擾抑制技術(shù)

第1篇  電磁兼容設(shè)計(jì)的基本原理                  
 第1章  概    述                  
 1. 1  電磁兼容一電磁干擾及電磁敏感度                  
 1. 2  電磁兼容性設(shè)計(jì)                  
 1. 3  電磁兼容性設(shè)計(jì)涉及到的技術(shù)及知識(shí)領(lǐng)域                  
 1. 4  電磁兼容設(shè)計(jì)的任務(wù)                  
 1. 5  電磁兼容設(shè)計(jì)中常用技術(shù)術(shù)語(yǔ)的定義                  
                   
 第2章  電磁干擾源--電磁噪聲                  
 2. 1  電磁干擾源的一般分類                  
 2. 2  自然干擾源                  
 2. 3  人為干擾源                  
 2. 3. 1  元器件的固有噪聲                  
 2. 3. 2  物理或化學(xué)噪聲源                  
 2. 3. 3  放電噪聲                  
 2. 3. 4  電磁波輻射噪聲                  
 2. 3. 5  半導(dǎo)體器件開關(guān)過(guò)程和變流電路引起的噪聲                  
 2. 3. 5. 1  功率半導(dǎo)體器件開關(guān)過(guò)程造成的電磁噪聲                  
 2. 3. 5. 2  整流電路造成的諧波干擾和電磁噪聲                  
 2. 3. 5. 3  用PWM技術(shù)的各種電力電子電路造成的電磁噪聲                  
 2. 3. 5. 4  高頻開關(guān)電源造成的電磁噪聲                  
                   
 第3章  電磁噪聲耦合途徑                  
 3. 1  電磁噪聲傳導(dǎo)鍋合                  
 3. 1. 1  直接傳導(dǎo)耦合                  
 3. 1. 1. 1  電導(dǎo)性耦合                  
 3. 1. 1. 2  電感性耦合                  
 3. 1. 1. 3  電容性耦合                  
 3. 1. 2  電磁噪聲通過(guò)公共阻抗耦合                  
 3. 1. 2. 1  公共地阻抗耦合                  
 3. 1. 2. 2  公共電源阻抗耦合                  
 3. 1. 3  轉(zhuǎn)移阻抗耦合                  
 3. 2  電磁輻射耦合                  
 3. 2. 1  靜電場(chǎng). 感應(yīng)電磁場(chǎng)和輻射電磁場(chǎng)                  
 3. 2. 2  波阻抗                  
 3. 2. 2. 1  遠(yuǎn)場(chǎng)波阻抗                  
 3. 2. 2. 2  近場(chǎng)波阻抗                  
 3. 2. 3  輻射對(duì)回路的遠(yuǎn)場(chǎng)耦合                  
 3. 2. 4  輻射對(duì)回路的近場(chǎng)耦合                  
 第2篇  電磁兼容設(shè)計(jì)及干擾抑制技術(shù)基礎(chǔ)                  
                   
 第4章  屏蔽技術(shù)                  
 4. 1  概    述                  
 4. 2  屏蔽的基本原理                  
 4. 2. 1  電場(chǎng)屏蔽的基本原理                  
 4. 2. 2  磁場(chǎng)屏蔽的基本原理                  
 4. 2. 3  輻射電磁場(chǎng)屏蔽的基本原理                  
 4. 3  理想屏蔽體屏蔽效能的計(jì)算                  
 4. 3. 1  衡量屏蔽體屏蔽效果的幾種表示方法                  
 4. 3. 2  電磁波的反射損耗R                  
 4. 3. 3  電磁波的吸收損耗A                  
 4. 3. 4  電磁波的多次反射損耗B                  
 4. 3. 5  屏蔽效能的計(jì)算                  
 4. 4  不完整屏蔽對(duì)屏蔽效果的影晌                  
 4. 4. 1  縫隙的影響                  
 4. 4. 2  開孔的影響                  
 4. 4. 3  金屬網(wǎng)的影響                  
 4. 4. 4  薄膜及導(dǎo)電玻璃的影響                  
 4. 4. 5  屏蔽電纜的影響                  
 4. 5  屏蔽體的設(shè)計(jì)                  
 4. 5. 1  屏蔽體設(shè)計(jì)的一般原則                  
 4. 5. 2  屏蔽層材料的選擇                  
 4. 5. 3  屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)                  
 4. 5. 3. 1  單層屏蔽結(jié)構(gòu)與多層屏蔽結(jié)構(gòu)                  
 4. 5. 3. 2  屏蔽體通風(fēng)孔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)                  
 4. 5. 3. 3  與屏蔽體外有關(guān)連的部件屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)                  
 4. 5. 4  屏蔽體的工藝設(shè)計(jì)                  
                   
 第5章  接    地                  
 5. 1  安全地子接地系統(tǒng)                  
 5. 1. 1  防止設(shè)備漏電的安全接地                  
 5. 1. 2  防雷安全接地                  
 5. 2  信號(hào)地子系統(tǒng)                  
 5. 2. 1  單點(diǎn)信號(hào)地系統(tǒng)                  
 5. 2. 1. 1  信號(hào)地線串聯(lián)一點(diǎn)接地方式                  
 5. 2. 1. 2  獨(dú)立信號(hào)地線并聯(lián)一點(diǎn)接地                  
 5. 2. 2  多點(diǎn)地網(wǎng)或地平面信號(hào)地系統(tǒng)                  
 5. 2. 2. 1  地平面和地柵系統(tǒng)                  
 5. 2. 2. 2  多點(diǎn)信號(hào)接地系統(tǒng)                  
 5. 2. 3  混合信號(hào)地系統(tǒng)                  
 5. 2. 3. 1  串聯(lián)和并聯(lián)接地組成的混合低頻信號(hào)接地系統(tǒng)                  
 5. 2. 3. 2  單點(diǎn)與多點(diǎn)接地組成的高. 低頻混合信號(hào)接地系統(tǒng)                  
 5. 2. 4  浮空信號(hào)地系統(tǒng)                  
 5. 3  機(jī)殼(架)地子系統(tǒng)                  
 5. 4  屏蔽地子系統(tǒng)                  
 5. 4. 1  低電平. 信號(hào)輸入部分的屏蔽地子系統(tǒng)設(shè)計(jì)                  
 5. 4. 1. 1  低電平. 低頻信號(hào)屏蔽地子系統(tǒng)設(shè)計(jì)                  
 5. 4. 1. 2  低電平. 高頻信號(hào)屏蔽地子系統(tǒng)                  
 5. 4. 2  高電平. 功率輸出部分的屏蔽地子系統(tǒng)設(shè)計(jì)                  
 5. 5  電子裝置組合系統(tǒng)接地舉例                  
 5. 5. 1  集中控制組合裝置的接地系統(tǒng)                  
 5. 5. 2  大型分散組合系統(tǒng)的接地系統(tǒng)                  
 5. 5. 3  計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控室的接地系統(tǒng)                  
                   
 第6章  濾    波                  
 6. 1  概    述                  
 6. 2  無(wú)源濾波器的基本概念                  
 6. 2. 1  無(wú)源濾波器的四端網(wǎng)絡(luò)特性及插入損耗                  
 6. 2. 2  無(wú)源濾波器的基本電路                  
 6. 3  信號(hào)電路中用的無(wú)源濾波器                  
 6. 4  EMI濾波器                  
 6. 4. 1  EMI濾波器的基本電路結(jié)構(gòu)                  
 6. 4. 2  EMI濾波器的阻抗失配問(wèn)題                  
 6. 4. 3  源阻抗和負(fù)載阻抗極端失配情況下建議的濾波器結(jié)構(gòu)                  
 6. 4. 4  電源EMI濾波器                  
 6. 4. 4. 1  電源EMI濾波器允許的最大串聯(lián)電感                  
 6. 4. 4. 2  電源EMI濾波器允許的最大濾波電容                  
 6. 4. 5  共模扼流圈在電源EMI濾波器中的應(yīng)用                  
 6. 5  有損耗濾波元件及其在EMI濾波器中的應(yīng)用                  
 6. 5. 1  小工作電流下的阻尼EMI濾波器                  
 6. 5. 2  較大電流下工作的阻尼EMI濾波器                  
 6. 5. 2. 1  小功率電力電子裝置用的阻尼EMI濾波器                  
 6. 5. 2. 2  大功率電力電子裝置用的阻尼EMI濾波器                  
 6. 5. 3  人工集膚效應(yīng)及在阻尼EMI濾波器中的應(yīng)用                  
 6. 6  去耦濾波器                  
 6. 6. 1  直流電源的公共阻抗及去耦                  
 6. 6. 2  放大器的去耦濾波                  
 6. 6. 3  電源高頻去耦濾波                  
 6. 6. 4  高速數(shù)字脈沖電路中用的電源去精濾波                  
 6. 6. 4. 1  總體去耦濾波電容器                  
 6. 6. 4. 2  去耦濾波電容器的選擇                  
 6. 6. 4. 3  去耦濾波電容器的位置安排                  
 6. 6. 4. 4  其他去耦辦法                  
                   
 第7章  EMI濾波器的設(shè)計(jì)                  
 7. 1  電阻性阻抗及阻抗匹配情況下, 單級(jí)EMI濾波器的設(shè)計(jì)                  
 7. 1. 1  單級(jí)LC濾波器的設(shè)計(jì)                  
 7. 1. 2  單級(jí)型濾波器的設(shè)計(jì)                  
 7. 1. 3  單級(jí)T型濾波器的設(shè)計(jì)                  
 7. 2  多級(jí)濾波器的設(shè)計(jì)                  
 7. 3  EMI濾波器最差阻抗匹配情況下插入損耗的計(jì)算                  
 7. 3. 1  噪聲源阻抗很低情況                  
 7. 3. 2  高負(fù)載阻抗情況                  
 7. 3. 3  已知噪聲源阻抗情況                  
 7. 3. 4  負(fù)載阻抗已知情況                  
 7. 4  阻抗失配條件下, EMI濾波器的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)                  
 7. 4. 1  EMI濾波器LC匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)                  
 7. 4. 2  其他電路結(jié)構(gòu)EMI濾波器匹配網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算                  
 7. 4. 2. 1  低輸入阻抗和高輸出阻抗--CL結(jié)構(gòu)                  
 7. 4. 2. 2  低輸入阻抗和低輸出阻抗--結(jié)構(gòu)                  
 7. 4. 2. 3  高輸入阻抗和高輸出阻抗--T結(jié)構(gòu)                  
 7. 5  最差情況下EMI濾波器的設(shè)計(jì)步驟                  
 7. 5. 1  實(shí)際六端口EMI濾波器等效四端網(wǎng)絡(luò)電路的計(jì)算舉例                  
 7. 5. 2  多級(jí)電源EMI濾波器的設(shè)計(jì)                  
 7. 5. 3  小功率電力電子裝置用阻尼EMI濾波器設(shè)計(jì)                  
 7. 6  EMI濾波器的布局和裝配                  
                   
 第8章  瞬態(tài)噪聲抑制                  
 8. 1  觸點(diǎn)開關(guān)噪聲及其抑制                  
 8. 1. 1  開關(guān)噪聲及觸頭防護(hù)的基本原理                  
 8. 1. 2  電感負(fù)載情況下的開關(guān)瞬態(tài)噪聲抑制                  
 8. 1. 2. 1  接在電感負(fù)載兩端的瞬態(tài)噪聲抑制網(wǎng)絡(luò)                  
 8. 1. 2. 2  電感負(fù)載情況下, 接在開關(guān)兩端的開關(guān)防護(hù)電路                  
 8. 1. 3  電阻負(fù)載情況下的開關(guān)防護(hù)                  
 8. 2  浪涌噪聲及其防護(hù)                  
 8. 2. 1  電涌保護(hù)器件                  
 8. 2. 1. 1  電涌保護(hù)器件的基本性能                  
 8. 2. 1. 2  電火花隙保護(hù)器件                  
 8. 2. 1. 3  金屬氧化物變阻器                  
 8. 2. 1. 4  固體瞬態(tài)電壓抑制器                  
 8. 2. 2  電涌保護(hù)電路                  
 8. 2. 2. 1  電涌保護(hù)電路概述                  
 8. 2. 2. 2  非平衡線路信號(hào)通道輸入端的保護(hù)                  
 8. 2. 2. 3  平衡線路信號(hào)通道輸入端的保護(hù)                  
 8. 2. 2. 4  運(yùn)算放大器的保護(hù)                  
 8. 2. 2. 5  直流電源的保護(hù)                  
 8. 2. 3  瞬時(shí)噪聲的時(shí)間回避防護(hù)方法                  
 8. 2. 3. 1  阻斷信號(hào)通道                  
 8. 2. 3. 2  切斷電源                  
 第3篇  電力電子裝置的諧波和電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)量                  
                   
 第9章  電力電子裝置產(chǎn)生的諧波干擾和危害                  
 9. 1  電力電子裝置產(chǎn)生的諧波干擾                  
 9. 1. 1  單相大功率整流器和逆變器                  
 9. 1. 1. 1  不考慮整流器換流的重疊角                  
 9. 1. 1. 2  考慮整流器換流時(shí)的重疊角                  
 9. 1. 2  三相六脈整流器                  
 9. 1. 3  工程實(shí)用分析                  
 9. 1. 4  考慮整流變壓器接法                  
 9. 1. 4. 1  變壓器Y／Y接法                  
 9. 1. 4. 2  變壓器Y／接法                  
 9. 1. 4. 3  變壓器Y／Y接法                  
 9. 1. 5  晶閘管交流調(diào)壓器和調(diào)光器                  
 9. 1. 5. 1  電阻性負(fù)載分析                  
 9. 1. 5. 2  純電阻情況                  
 9. 1. 5. 3  電感性負(fù)載時(shí)諧波分析                  
 9. 1. 5. 4  諧波最大值與延遲角的關(guān)系                  
 9. 1. 6  PWM控制整流器的諧波                  
 9. 1. 6. 1  主電路和基本波形                  
 9. 1. 6. 2  PWM波形的產(chǎn)生                  
 9. 1. 6. 3  控制電路                  
 9. 1. 6. 4  短路脈沖                  
 9, 1. 6. 5  PWM整流的諧波分析                  
 9. 1. 7  小    結(jié)                  
 9. 2  諧波干擾的危害                  
 9. 2. 1  電氣設(shè)備增加損耗和過(guò)載                  
 9. 2. 2  降低功率因數(shù)                  
 9. 2. 3  諧波對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響                  
 9. 2. 4  電容器過(guò)載. 膨脹和損壞                  
 9. 2. 5  測(cè)量?jī)x表和繼電器附加諧波誤差                  
 9. 2. 5. 1  測(cè)量?jī)x表                  
 9. 2. 5. 2  繼電保護(hù)                  
 9. 2. 6  諧波對(duì)錄像和音響設(shè)備的干擾                  
 9. 2. 7  諧波對(duì)通信電路的干擾                  
                   
 第10章  諧波的分析. 標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量                  
 10. 1  諧波的分折                  
 10. 1. 1  傅里葉級(jí)數(shù)分析                  
 10. 1. 1. 1  傅里葉級(jí)數(shù)公式                  
 10. 1. 1. 2  三相六脈整流器的電流波                  
 10. 1. 1. 3  整流器經(jīng)Y／d變壓器供電                  
 10. 1. 1. 4  三相12脈整流                  
 10. 1. 1. 5  三相24脈整流                  
 10. 1. 1. 6  36脈. 48脈及更多脈的整流                  
 10. 1. 2  離散傅里葉變換分析                  
 10. 1. 3  快速傅里葉變換分析                  
 10. 1. 3. 1  為什么要用快速傅里葉變換                  
 10. 1. 3. 2  變量說(shuō)盼                  
 10. 1. 3. 3  程序流程框圖                  
 10. 1. 3. 4  整    序                  
 10, 1. 3. 5  程序舉例                  
 10. 2  諧波干擾的允許水平和標(biāo)準(zhǔn)                  
 10. 2. 1  概    述                  
 10. 2. 2  國(guó)外的諧波標(biāo)準(zhǔn)                  
 10. 2. 2. 1  諧波電壓                  
 10. 2. 2. 2  諧波電流                  
 10. 2. 3  我國(guó)的諧波標(biāo)準(zhǔn)                  
 10. 3  諧波的測(cè)量方法和儀器                  
 10. 3. 1  概    述                  
 10. 3. 2  示波器測(cè)量                  
 10. 3. 3  失真度儀                  
 10. 3. 4  波形分析儀                  
 10. 3. 5  DFT和FFT諧波分析儀                  
                   
 第11章  電力電子系統(tǒng)中諧波干擾的抑制技術(shù)                  
 11. 1  多脈和準(zhǔn)多脈整流器                  
 11. 1. 1  準(zhǔn)24脈整流                  
 11. 1. 2  準(zhǔn)36脈及以上整流和衰減系數(shù)                  
 11. 1. 3  實(shí)例                  
 11. 1. 4  脈數(shù)的選擇和經(jīng)濟(jì)性                  
 11. 2  用可關(guān)斷電力電子器件和PWM技術(shù)減少諧波干擾                  
 11. 3  無(wú)源功率濾波和有源功率濾波                  
 11. 3. 1  無(wú)源功率濾波器                  
 11. 3. 2  有源功率濾波器                  
 11. 3. 2. 1  基本原理                  
 11. 3. 2. 2  補(bǔ)償電流的產(chǎn)生                  
 11. 3. 2. 3  APF的控制方法                  
 11. 3. 2. 4  解調(diào)濾波器                  
 11. 3. 2. 5  主電路及驅(qū)動(dòng)電路                  
 11. 3. 2. 6  實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置                  
 11. 3. 3  有源和無(wú)源功率濾波器結(jié)合的混合功率濾波器                  
                   
 第12章  EMC標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)量                  
 12. 1  概    述                  
 12. 2  EMC標(biāo)準(zhǔn)                  
 12. 2. 1  EMC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展簡(jiǎn)介                  
 12. 2. 2  世界各國(guó)EMC標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介                  
 12. 2. 2. 1  歐洲EMC標(biāo)準(zhǔn)                  
 12. 2. 2. 2  美國(guó)EMC標(biāo)準(zhǔn)                  
 12. 2. 2. 3  世界上其他國(guó)家的EMC國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)                  
 12. 2. 2. 4  我國(guó)的EMC標(biāo)準(zhǔn)                  
 12. 3  EMC測(cè)量基礎(chǔ)                  
 12. 3. 1  傳導(dǎo)干擾測(cè)量原理                  
 12. 3. 2  測(cè)量傳導(dǎo)型EMI的儀器                  
 12. 3. 2. 1  EMI測(cè)量接收機(jī)                  
 12. 3. 2. 2  頻譜分析儀                  
 12. 3. 2. 3  線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)LISN                  
 12. 3. 2. 4  電壓探頭和電流探頭                  
 12. 4  傳導(dǎo)型EMI及EMS的測(cè)量                  
 12. 4. 1  傳導(dǎo)型EMI的測(cè)量                  
 12. 4. 1. 1  測(cè)量傳導(dǎo)干擾電壓                  
 12. 4. 1. 2  測(cè)量傳導(dǎo)干擾電流                  
 12. 4. 1. 3  瞬態(tài)脈沖強(qiáng)度的測(cè)量                  
 12. 4. 2  傳導(dǎo)型敏感度EMS的測(cè)試                  
 12. 4. 2. 1  脈沖沖擊試驗(yàn)                  
 12. 4. 2. 2  高頻干擾測(cè)試                  
 12. 4. 2. 3  靜電放電(ESD)測(cè)試                  
 12. 4. 2. 4  快速瞬變脈沖和脈沖群測(cè)試                  
 12. 4. 2. 5  其他EMS測(cè)試                  
 12. 5  輻射型EMI及EMS的測(cè)量                  
 12. 5. 1  試驗(yàn)場(chǎng)地                  
 12. 5. 2  輻射EMC測(cè)試設(shè)備及測(cè)試方法                  
 附錄  書中所用符號(hào)說(shuō)明                  
 參考資料