臺灣博碩士論文加值系統

本篇論文針對與電動汽機車充電之充電樁電力轉換電路架構相
同之模組案例進行建模模擬與分析，並且解決電動汽機車充電樁之電
力轉換電路使用架構之傳導電磁干擾，以達到符合國家訂定之 EMC
法規的要求。
首先利用實驗室現有的設備及環境 針對電動汽機車充電樁常用
之電力轉換電路架構進行雜訊的根因探討，於實驗室架設傳導干擾量
測環境對模組進行傳導干擾量測，並尋找雜訊主要是由哪一個電路架
構產生的以及是以何種方式進行耦合傳送，由近場量測找出雜訊源與
主要的耦合路徑。
接下來使用 ANSYS 的 Simplorer 模擬軟體對電力轉換模組進行
電路建模及分析，再來透過 ANSYS 的 Q3D 模擬軟體對 PCB 進行寄
生參數的萃取，再來將其利用 ANSYS 的 Twin Builder 將前兩者做結，
合模擬傳導干擾量測，透過量測與模擬的相互比對，並且針對功率模
組進行改善對策的模擬與分析，在電路與市電之間加上電源濾波器，
用模擬的方式比較改善前與改善後的差異，了解所使用對策的可行性
與否。

This paper conducts modeling, simulation and analysis on the same
module case as the electric vehicle locomotive charging pile power
conversion circuit structure, and solves the conducted electromagnetic
interference of the electric vehicle locomotive charging pile power
conversion circuit structure. In order to meet the requirements of EMC
regulations set by the country.
First, use the existing equipment and environment in the laboratory to
investigate the root cause of noise for the power conversion circuit
structure commonly used in electric vehicle charging piles, and set up a
conducted interference measurement environment in the laboratory to
measure the conducted interference of the module, and find the noise.
Which circuit structure is mainly generated by the signal and in what way
the coupling transmission is carried out, and find noise sources and major
coupling paths by near-field measurements.
Next, use the Simplorer simulation software of ANSYS to model and
analyze the circuit of the power conversion module, and then use the Q3D
simulation software of ANSYS to extract the parasitic parameters of the
PCB, and then use the Twin Builder of ANSYS to combine the first two.
Through the mutual comparison between the measurement and the
simulation, and simulate and analyze the improvement countermeasures
for the power module, add a power filter between the circuit and the mains,
and use the simulation method to compare the improvement and differences after improvement, to understand the feasibility of the
countermeasures used.

致謝 1
摘要 2
Abstract 3
目錄 1
圖目錄 4
表目錄 7
第一章 緒論 8
1.1 研究動機與目的 8
1.2 文獻探討 9
1.3 研究方法 10
第二章 功率模組電磁干擾原理與量測配置 12
2.1 一般充電樁基本架構簡介[5] 12
2.2 功率模組常用架構簡介 13
2.2.1 非隔離型轉換器 14
2.2.2 隔離型轉換器 15
2.3 切換雜訊 16
2.4 電磁干擾耦合路徑分析 18
2.4.1 功率模組之雜訊耦合路徑 20
2.5 傳導干擾量測 21
2.5.1 切換雜訊特性分析 21
2.5.2 傳導量測目的 21
2.5.3 傳導干擾量測配置 23
2.5.4 電源阻抗穩定網路簡介 23
2.5.5 共模及差模雜訊電流量測 24
3.4 近場量測 26
第三章 模組案例之傳導干擾分析 27
3.1 電源功率模組之功能方塊與運作原理 27
3.1.1 PFC功率因數修正電路 28
3.1.2 半橋LLC諧振電路 33
3.2 功率模組傳導量測 35
3.3功率模組雜訊源分析 38
3.3.1 功率模組雜訊電流量測 39
3.4 近場雜訊量測 42
第四章功率模組傳導雜訊軟體建模及改善分析 43
4.1功率模組之電路建模 43
4.1.1 PFC電路建模與模擬分析 44
4.2功率模組傳導干擾模擬 45
4.3 改善方式一：加入電源濾波器 48
4.3.1 電源濾波器介紹 48
4.3.2 電源濾波器參數計算 49
4.3.3 電源濾波器模擬與量測比對 50
4.4 改善方式二：鐵氧體磁芯扼流圈與磁芯材料 53
4.4.1 鐵氧體磁芯扼流圈介紹 53
4.4.2 鐵氧體磁珠扼流圈量測 53
第五章 結論與未來展望 57
參考文獻 60

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