[实用新型]开关电源电路近场电磁场分布模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是开关电源电磁干扰技术领域，开关电源电路近场电磁场分布模拟装置。

背景技术

以ANSYS为工作平台，对电力电子装置的开关电源建立实体有限元模型，定量分析其周围及内部各单元的电磁场分布情况，了解在各个区域会产生多大的电磁干扰，从而进一步采取怎样的EMC工程设计方法。而目前用基于有限元法ANSYS软件分析开关电源的电磁场分布问题并不多，而且测量数据的准确性也不高。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种开关电源电路近场电磁场分布模拟装置，对于电力电子技术工作者设计及检验电力电子设备电磁兼容提供了一条简便方法，为开关电源电磁兼容的设计提供了理论依据。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：开关电源电路近场电磁场分布模拟装置，包括开关电源电路导线、线圈、示波器，开关电源电路导线一侧设置有线圈，开关电源电路导线与线圈设置在同一平面内，开关电源电路导线与线圈的距离为L，线圈半径为R，示波器与线圈相连。

作为优选，所述的开关电源电路导线与线圈设置在同一平面内。

本实用新型是用感应法来测磁感应强度B，利用法拉第电磁感应定律可知，通过该线圈的感应电压可以获得与被测载流导线电流相关的空间磁通分布。测量谐振逆变器负载上导线产生的磁场，测试时将线圈放在导线的旁边让磁力线垂直穿过，并用示波器一个通道观测线圈端钮间的感应电压波形，用该线圈的感应电压表征与被测载流导线周围的空间磁通分布。

本实用新型对于电力电子技术工作者设计及检验电力电子设备电磁兼容提供了一条简便方法，为开关电源电磁兼容的设计提供了理论依据。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：开关电源电路近场电磁场分布模拟装置，包括开关电源电路导线1、线圈2、示波器3，开关电源电路导线1一侧设置有线圈2，开关电源电路导线1与线圈2设置在同一平面内，开关电源电路导线1与线圈2的距离为L，线圈2半径为R，示波器3与线圈2相连。

值得注意的是，所述的开关电源电路导线1与线圈2设置在同一平面内。

本具体实施方式为了更确切地证实仿真的正确性，以理论计算为基础进行更进一步的验证。实验中所用线圈的半径R为4cm，匝数N为82，导线中通以25KHz的正弦电流。根据计算距离导线L为3cm处得到感应线圈上的感应电压为0.929V，而实际测量的感应电压为0.976V。

本具体实施方式通过对导线周围感应线圈的电压测量，以及磁场强度和磁感应强度的计算，所得仿真结果与实验结果极为接近，说明了仿真整体过程的正确性。

通过对谐振逆变器周围电磁场的分析可以看出，在电路工作过程中，在主电路周围的确存在比较高的电磁场，能够产生较强的感应电动势，电感周围的电磁场较强，导线上由于电流密度很大所产生的电磁场也比较强。由于电路结构整体的分散性，理论计算各个器件工作过程共同产生的电磁场比较复杂，这里仅对一定仿真模型的谐振逆变器的电磁场波形与用线圈所测对应电路的感应电压波形做出对比，来说明仿真的正确性。

本具体实施方式在提高开关电源的功率以及单位面积的功率密度方面采取的措施是从单管向多管的过渡，完成了从单管到多管桥式电路的三维实体建模工作，并针对不同的开关电路内部元件的安装位置进行了仿真，得到了元件不同安放位置方式下的电磁场分布情况。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。