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专利号: 2023102739568
申请人: 南京师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于压电陶瓷阻抗谐振设计的开关电源电磁干扰抑制方法,其特征在于,执行如下步骤S1‑步骤S6,完成压电陶瓷的阻抗谐振设计,抑制开关电源的电磁干扰:步骤S1:针对采用Y电容的开关电源,获取开关电源的开关频率;

步骤S2:针对压电陶瓷,根据压电陶瓷等效电路参数和压电陶瓷材料参数在谐振处所满足的关系式,构建压电陶瓷几何尺寸和谐振频率的关系模型,完成压电陶瓷谐振点的设计;

步骤S2中所述的压电陶瓷几何尺寸和谐振频率的关系模型如下式:

式中,C0为压电陶瓷等效电路中的静态电容,Cm为压电陶瓷等效电路中的动态电容,Lm为压电陶瓷等效电路中的动态电感, 是恒定应力下的介电常数分量,kp是机电耦合系E数,σ为泊松比,Xh为相对波数,ρ为体积密度, 为弹性柔顺常数,a为压电陶瓷的半径,2c为压电陶瓷的厚度,f为压电陶瓷的主谐振频率;

步骤S3:根据所构建的压电陶瓷几何尺寸和谐振频率的关系模型,以及开关电源的开关频率,获取压电陶瓷材料参数,计算获得开关电源所需的压电陶瓷几何尺寸;

步骤S4:将步骤S3所获得的压电陶瓷接入开关电源,替换开关电源中的Y电容;

步骤S5:在开关电源中加入体积与压电陶瓷相配合的扼流圈,用于抑制开关电源的电磁干扰噪声;

步骤S6:比较相同电磁干扰噪声下,采用Y电容的开关电源与采用压电陶瓷的开关电源中扼流圈的体积,完成对开关电源电磁干扰的抑制效果的验证。

2.根据权利要求1所述的基于压电陶瓷阻抗谐振设计的开关电源电磁干扰抑制方法,其特征在于,步骤S1中所述的开关电源的开关频率为常数。

3.根据权利要求1所述的基于压电陶瓷阻抗谐振设计的开关电源电磁干扰抑制方法,其特征在于,步骤S3中选择的压电陶瓷的主谐振频率与开关电源的开关频率相同。