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Modelado y optimización de la técnica de equilibrado de impedancia para la atenuación del ruido de modo común en convertidores elevadores DC-DC

Autores: Zhang, Shuaitao; Zhang, Baihua; Lin, Qiang; Takegami, Eiji; Shoyama, Masahito; Dousoky, Gamal M.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Modelado y optimización de la técnica de equilibrado de impedancia para la atenuación del ruido de modo común en convertidores elevadores DC-DC


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Técnica de equilibrado de impedancia
Fuente de ruido
Método de modelado de frecuencia
Capacidad de reducción de ruido
Modelo de ruido de modo común
Circuito de hardware

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Como un medio efectivo para suprimir el ruido de interferencia electromagnética (EMI), la técnica de equilibrado de impedancia ha sido adoptada en la literatura. Al suprimir la fuente de ruido, esta técnica puede teóricamente reducir el ruido a cero. Sin embargo, su efecto es limitado en la práctica y también sufre de picos de ruido. Por lo tanto, este artículo introduce un método preciso de modelado de frecuencia para investigar el grado de atenuación de la fuente de ruido y rediseñar la selección de impedancia en consecuencia para mejorar la capacidad de reducción de ruido. Basado en un convertidor elevador convencional, se construyó el modelo de ruido de modo común (CM) identificando primero la fuente de ruido y los caminos de propagación. Luego, el modelo de fuente de ruido fue extraído capturando la forma de onda de voltaje de conmutación en el dominio del tiempo y luego calculando su serie de Fourier en el dominio de la frecuencia. Después de eso, el convertidor elevador convencional fue modificado con las técnicas conocidas de equilibrado de impedancia. Este circuito equilibrado fue analizado con el método de modelado introducido, y la fuente de ruido equivalente fue estimada con precisión combinando los espectros de ruido e información de impedancia. Además, se propusieron dos esquemas optimizados con impedancias rediseñadas para abordar el problema de resonancia. Se diseñó y construyó un circuito de hardware para validar experimentalmente los conceptos propuestos. Los resultados experimentales demuestran la viabilidad y efectividad de los esquemas propuestos.

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