马 浩,裴亚康,赵 阳,张 成,孙逸群,周孟夏

(南京师范大学南瑞电气与自动化学院,江苏 南京 210023)

近年来,随着开关电源高频化和小型化的不断发展,开关电源设备内部产生的传导电磁噪声越来越严重[1]. 采用EMI滤波器是抑制传导电磁噪声的有效手段,而噪声源内阻抗的提取是开关电源EMI滤波器设计的关键.

传统的噪声源阻抗提取方法主要有:插入损耗(insertion loss,IL)法、电流探头(current probe,CP)法和散射参数(scattering parameter,SP)法. IL法是通过在负载和EUT之间并联或串联一个标准阻抗来计算EUT阻抗,然后分别测量有无标准阻抗状态下电路的总插入损耗. 但是,在实际应用中,当被测阻抗接近负载阻抗时,IL法的精度较低. 此外,在测量差模噪声源阻抗时[2-3],易受被测电路中耦合电容的影响. 鉴于IL法的缺点,采用高频电流探头的CP法被提出,它可以计算有无噪声源情况下的测试系统的总阻抗,然后通过简单的减法获得噪声源阻抗. 但是,CP方法只能提取阻抗幅值,而无法获得其相位[4-7]. 针对CP法存在的缺陷,采用双电流探头和矢量网络分析仪(VNA)测量的SP法被提出. 在该方法中,VNA用于产生和接收高频信号,同时分别获取各测试状态下信号检测端口的信号注入参数、传输参数和反射参数. 最后通过计算获得包括幅值和相位的EUT噪声源阻抗信息,但该方法仍无法获得EUT噪声源内阻抗的等效RLC参数[8-13].

为了解决和克服传统方法的缺点,本文提出了一种SP法与DE算法相结合的噪声源阻抗提取方法. 首先对噪声源进行建……