一種帶有阻抗失配網(wǎng)絡(luò)的emi濾波器網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[OOOU本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種帶有阻抗失配網(wǎng)絡(luò)的Effl濾波器網(wǎng)絡(luò) 設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力電子變換器工作頻率的提高，功率變換器的傳導(dǎo)電磁干擾問題的嚴(yán)重性 愈發(fā)凸顯。為了防止功率變換器與其他設(shè)備之間的相互干擾，功率變換器在投放市場之前， 必須通過相關(guān)的電磁兼容（EMC)標(biāo)準(zhǔn)測試。Effl濾波器是抑制傳導(dǎo)噪聲的重要手段之一， 尤其是高性能的Effl濾波器的采用，對電力電子設(shè)備的干擾問題具有重要的理論及工程意 義。但該類Effl濾波器往往受噪聲源阻抗和負(fù)載阻抗不匹配影響，導(dǎo)致其工作效果不佳。 故如何消除或減小源、負(fù)載阻抗不匹配對Effl濾波器工作性能的影響是一個值得思考的問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的；為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種帶有阻抗失配網(wǎng)絡(luò) 的Effl濾波器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法，利用噪聲源和負(fù)載阻抗不匹配所產(chǎn)生的反射損耗對Effl噪聲 進(jìn)行有效抑制，從而有效的改善Effl濾波器的工作性能。
[0004] 技術(shù)方案；為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為；
[0005] 一種帶有阻抗失配網(wǎng)絡(luò)的Effl濾波器網(wǎng)絡(luò)，包括失配網(wǎng)絡(luò)和Effl濾波器兩部分， Effl濾波器主要由電感L與電容C構(gòu)成，失配網(wǎng)絡(luò)包括L型失配網(wǎng)絡(luò)和C型失配網(wǎng)絡(luò)兩種， L型失配網(wǎng)絡(luò)主要由電阻Rp和電感LP并聯(lián)構(gòu)成，C型失配網(wǎng)絡(luò)主要由電阻RS和電容CS串 聯(lián)構(gòu)成；
[0006] L型失配網(wǎng)絡(luò)與EMI濾波器的高阻抗端串聯(lián)，C型失配網(wǎng)絡(luò)與EMI濾波器的低阻抗 端并聯(lián)，即；當(dāng)Effl濾波器為高負(fù)載阻抗與低源阻抗時，則在Effl濾波器的負(fù)載端串聯(lián)L型 失配網(wǎng)絡(luò)，在Effl濾波器的源端并聯(lián)C型失配網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)Effl濾波器為低負(fù)載阻抗與高源阻抗 時，則在Effl濾波器的負(fù)載端并聯(lián)C型失配網(wǎng)絡(luò)，在Effl濾波器的源端串聯(lián)L型失配網(wǎng)絡(luò)； 當(dāng)Effl濾波器為高負(fù)載阻抗與高源阻抗時，則分別在Effl濾波器的負(fù)載端和源端串聯(lián)L型 失配網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)Effl濾波器為低負(fù)載阻抗與低源阻抗時，則分別在Effl濾波器的負(fù)載端和源端 并聯(lián)C型失配網(wǎng)絡(luò)；
[0007] 該EMI濾波器網(wǎng)絡(luò)對EMI噪聲的衰減分為EMI濾波器自身所帶的插入損耗與EMI 濾波器接入失配網(wǎng)絡(luò)后的反射損耗兩部分。
[0008]Effl濾波器接入失配網(wǎng)絡(luò)后的反射損耗是指在Effl濾波器端口阻抗完全匹配時， 設(shè)備接入EMI濾波器前與接入EMI濾波器后流經(jīng)噪聲負(fù)載的電流比值，它與EMI濾波器上 的損耗無關(guān)，僅與端口阻抗失配程度有關(guān)。由此分析可知，當(dāng)Effl濾波器參數(shù)已定且自身插 入損耗不能滿足噪聲抑制需求時，可通過接入合適的失配網(wǎng)絡(luò)獲得較大的反射損耗，達(dá)到 改善EMI濾波器工作性能的目的。
[0009] 所述Effl濾波器的設(shè)計參數(shù)包括轉(zhuǎn)折頻率f，轉(zhuǎn)折頻率f包括共模轉(zhuǎn)折頻率f。和 差模轉(zhuǎn)折頻率fd;本案提供的轉(zhuǎn)折頻率f的選擇方案為；測試噪聲源在未接入濾波器網(wǎng) 絡(luò)時的EMI噪聲，將測得的EMI噪聲與EMI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干擾限值進(jìn)行對比，計算EMI濾波器 在各頻段所需實(shí)現(xiàn)的噪聲衰減曲線（測得的Effl噪聲減去Effl標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干擾限值后再加 上裕量，一般裕量為6地），一般在轉(zhuǎn)折頻率之后的衰減斜率一般為40地/dec,故可用40地/ dec斜率的直線向右平移，當(dāng)直線與噪聲衰減曲線相切時，直線與X軸的交點(diǎn)即為轉(zhuǎn)折頻率 f。
[0010] 一般來說，所述EMI濾波器為單級EMI濾波器，其設(shè)計方案如下：
[0011]
【主權(quán)項】
1. 一種帶有阻抗失配網(wǎng)絡(luò)的EMI濾波器網(wǎng)絡(luò)，其特征在于：包括失配網(wǎng)絡(luò)和EMI濾波 器兩部分，EMI濾波器主要由電感L與電容C構(gòu)成，失配網(wǎng)絡(luò)包括L型失配網(wǎng)絡(luò)和C型失配 網(wǎng)絡(luò)兩種，L型失配網(wǎng)絡(luò)主要由電阻RP和電感LP并聯(lián)構(gòu)成，C型失配網(wǎng)絡(luò)主要由電阻1和 電容Cs串聯(lián)構(gòu)成； L型失配網(wǎng)絡(luò)與EMI濾波器的高阻抗端串聯(lián)，C型失配網(wǎng)絡(luò)與EMI濾波器的低阻抗端并 聯(lián)，即：當(dāng)EMI濾波器為高負(fù)載阻抗與低源阻抗時，則在EMI濾波器的負(fù)載端串聯(lián)L型失配 網(wǎng)絡(luò)，在EMI濾波器的源端并聯(lián)C型失配網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)EMI濾波器為低負(fù)載阻抗與高源阻抗時， 則在EMI濾波器的負(fù)載端并聯(lián)C型失配網(wǎng)絡(luò)，在EMI濾波器的源端串聯(lián)L型失配網(wǎng)絡(luò)；當(dāng) EMI濾波器為高負(fù)載阻抗與高源阻抗時，則分別在EMI濾波器的負(fù)載端和源端串聯(lián)L型失配 網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)EMI濾波器為低負(fù)載阻抗與低源阻抗時，則分別在EMI濾波器的負(fù)載端和源端并聯(lián) C型失配網(wǎng)絡(luò)； 該EMI濾波器網(wǎng)絡(luò)對EMI噪聲的衰減分為EMI濾波器自身所帶的插入損耗與EMI濾波 器接入失配網(wǎng)絡(luò)后的反射損耗兩部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有阻抗失配網(wǎng)絡(luò)的EMI濾波器網(wǎng)絡(luò)，其特征在于：所述EMI 濾波器的設(shè)計參數(shù)包括轉(zhuǎn)折頻率f，轉(zhuǎn)折頻率f?包括共模轉(zhuǎn)折頻率f。和差模轉(zhuǎn)折頻率fd;轉(zhuǎn) 折頻率f的選擇方案為：測試噪聲源在未接入EMI濾波器網(wǎng)絡(luò)時的EMI噪聲，將測得的EMI 噪聲與EMI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干擾限值進(jìn)行對比，計算EMI濾波器在各頻段所需實(shí)現(xiàn)的噪聲衰減 曲線，用40dB/dec斜率的直線向右平移，當(dāng)直線與噪聲衰減曲線相切時，直線與X軸的交點(diǎn) 即為轉(zhuǎn)折頻率f。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有阻抗失配網(wǎng)絡(luò)的EMI濾波器網(wǎng)絡(luò)，其特征在于：所 述EMI濾波器為單級EMI濾波器，其設(shè)計方案如下：
其中，f。表示共模轉(zhuǎn)折頻率，L^表示共模電感，CY表示共模電容，fd表示差模轉(zhuǎn)折頻率，LDM表不差模電感，C廣不差模電容。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有阻抗失配網(wǎng)絡(luò)的EMI濾波器網(wǎng)絡(luò)，其特征在于：所 述失配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計滿足如下約束條件： ①C型失配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計滿足如下約束條件：
其中，表示EMI濾波器工作頻率范圍下限處的角頻率值，e。表示EMI濾波器接入C型失配網(wǎng)絡(luò)端口處的失配比； ②L型失配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計滿足如下約束條件：
其中，表示EMI濾波器工作頻率范圍下限處的角頻率值，eP表示EMI濾波器接入L型失配網(wǎng)絡(luò)端口處的失配比； ③C型失配網(wǎng)絡(luò)的阻抗應(yīng)盡可能大而L型失配網(wǎng)絡(luò)的阻抗值應(yīng)盡可能小，S卩：CS的阻抗 值要遠(yuǎn)大于Rs值，LP的阻抗值則要遠(yuǎn)小于RP:
wfLp?RP 其中，表示工作電流的角頻率值； ④ 在EMI濾波器不工作的頻段失配網(wǎng)絡(luò)不起作用，而在EMI濾波器工作的頻段失配網(wǎng) 絡(luò)起到調(diào)節(jié)阻抗的作用，即：在EMI濾波器工作頻率范圍下限頻率4時，(^的阻抗值要小于 Rs，LP的阻抗則要大于RP:
其中，表不EMI'濾汲器工作頻率范圍下限處的角頻率值。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶有阻抗失配網(wǎng)絡(luò)的EMI濾波器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法，包括失配網(wǎng)絡(luò)和EMI濾波器兩部分，EMI濾波器由電感L與電容C構(gòu)成，失配網(wǎng)絡(luò)包括L型失配網(wǎng)絡(luò)和C型失配網(wǎng)絡(luò)兩種，L型失配網(wǎng)絡(luò)由電阻RP和電感LP并聯(lián)構(gòu)成，C型失配網(wǎng)絡(luò)由電阻RS和電容CS串聯(lián)構(gòu)成；L型失配網(wǎng)絡(luò)與EMI濾波器的高阻抗端串聯(lián)，C型失配網(wǎng)絡(luò)與EMI濾波器的低阻抗端并聯(lián)；該EMI濾波器網(wǎng)絡(luò)對EMI噪聲的衰減分為EMI濾波器自身所帶的插入損耗與EMI濾波器接入失配網(wǎng)絡(luò)后的反射損耗兩部分。噪聲源高頻阻抗與接入失配網(wǎng)絡(luò)后的濾波器輸入端口高頻阻抗將處于嚴(yán)重失配狀態(tài)，對EMI信號產(chǎn)生較大的反射損耗，有效阻斷了來自源端的EMI信號傳入其他電子設(shè)備中。
【IPC分類】H02M1-44
【公開號】CN104811030
【申請?zhí)枴緾N201510189468
【發(fā)明人】王世山, 宋崢, 張昭, 毛新華, 吳迪
【申請人】南京航空航天大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月20日