[發(fā)明專利]一種自動化EMC濾波器設(shè)計方法

在審

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• 申請日: 2021-09-15
• 公開（公告）號: CN113779917A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏雨昕;沈捷
• 申請（專利權(quán)）人: 臻驅(qū)科技（上海）有限公司
• 主分類號: G06F30/373
• 分類號: G06F30/373
• 代理公司: 上海雍灝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31368
• 代理人: 沈汶波

本發(fā)明提供了一種自動化EMC濾波器設(shè)計方法，包括以下步驟：搭建功率器件數(shù)據(jù)庫，以存儲功率器件的開關(guān)特性參數(shù)；搭建系統(tǒng)模型庫，以存儲EMC濾波器的待分析系統(tǒng)模型；搭建濾波組件模型庫，以存儲EMC濾波器的濾波器參數(shù)；基于開關(guān)特性參數(shù)、待分析系統(tǒng)模型、濾波器參數(shù)計算模擬濾波器的頻譜結(jié)果；將模擬濾波器的頻譜結(jié)果與一EMC標(biāo)準(zhǔn)庫比較，當(dāng)頻譜結(jié)果滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)庫的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，確定EMC濾波器的參數(shù)設(shè)計。采用上述技術(shù)方案后，有助于避免濾波器結(jié)構(gòu)的過設(shè)計，同時可大大加速研發(fā)的效率，節(jié)省人力和測試的資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛控制領(lǐng)域，尤其涉及一種自動化EMC濾波器設(shè)計方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，電機控制器作為一種新能源汽車的關(guān)鍵部件，普遍采用功率半導(dǎo)體器件(如IGBT等)進行脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制，來實現(xiàn)對電機控制器輸出三相電壓的調(diào)節(jié)。功率半導(dǎo)體器件的快速通斷產(chǎn)生較高的電流變化率di/dt和電壓變化率du/dt，會產(chǎn)生不期望的電磁噪聲，不僅會影響車內(nèi)外無線電接收設(shè)備，也會通過高壓電源線影響其他車載高低壓部件。此外，電機驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生的這種電磁噪聲，不僅會使自身設(shè)備不能滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)限值要求，還會導(dǎo)致整車不能滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

為了抑制這種電機控制器功率半導(dǎo)體器件通斷帶來的電磁干擾，在電機控制器高壓直流電源線上安裝EMC濾波器是較為有效的方法。目前常用的EMC濾波器的設(shè)計方法主要有：工程試驗法、電路模型法等。然而，工程試驗法雖然是當(dāng)前電磁兼容處理中被采用最多的方法，但由于其缺乏濾波器設(shè)計理論，需要經(jīng)過反復(fù)多輪的試驗才能確定濾波器拓撲和參數(shù)，整改周期長，成本高。

因此，需要一種新型的EMC濾波器設(shè)計方法較以往試錯、經(jīng)驗等方式更為精確，可以避免過設(shè)計及大量測試帶來的時間和費用上的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種自動化EMC濾波器設(shè)計方法，有助于避免濾波器結(jié)構(gòu)的過設(shè)計，同時可大大加速研發(fā)的效率，節(jié)省人力和測試的資源。

本發(fā)明公開了一種自動化EMC濾波器設(shè)計方法，包括以下步驟：

搭建功率器件數(shù)據(jù)庫，以存儲功率器件的開關(guān)特性參數(shù)；

搭建系統(tǒng)模型庫，以存儲EMC濾波器的待分析系統(tǒng)模型；

搭建濾波組件模型庫，以存儲EMC濾波器的濾波器參數(shù)；

基于開關(guān)特性參數(shù)、待分析系統(tǒng)模型、濾波器參數(shù)計算模擬系統(tǒng)EMC的頻譜結(jié)果；

將模擬濾波器在系統(tǒng)中的頻譜結(jié)果與一EMC標(biāo)準(zhǔn)庫比較，當(dāng)頻譜結(jié)果滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)庫的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，確定EMC濾波器的參數(shù)設(shè)計。

優(yōu)選地，搭建濾波組件模型庫，以存儲EMC濾波器的濾波器參數(shù)的步驟包括：

采集一濾波器拓撲庫和LC模型庫的數(shù)據(jù)以搭建濾波組件模型庫；

將模擬濾波器在系統(tǒng)中的頻譜結(jié)果與一EMC標(biāo)準(zhǔn)庫比較，當(dāng)頻譜結(jié)果滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)庫的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，確定EMC濾波器的參數(shù)設(shè)計的步驟包括：

當(dāng)頻譜結(jié)果不滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)庫的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，修正濾波器參數(shù)，并將修正模擬器的頻譜結(jié)果與EMC標(biāo)準(zhǔn)庫比較，直至修正模擬器的頻譜結(jié)果滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)庫的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

優(yōu)選地，自動化EMC濾波器設(shè)計方法還包括以下步驟：

提取滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)庫的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的模擬濾波器的LC參數(shù)；

基于LC參數(shù)設(shè)計EMC濾波器，形成待定濾波器，并將待定濾波器的LC選型配置和結(jié)構(gòu)尺寸與設(shè)計模型比較；

當(dāng)待定濾波器的LC選型配置和結(jié)構(gòu)尺寸滿足設(shè)計模型的配置參數(shù)時，設(shè)計完成EMC濾波器；