【摘 要】
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DC-DC变换器是电动汽车内部的大功率电力电子设备,其在工作时由于功率开关器件的高速开关而产生电磁干扰,严重时会影响周围环境中的敏感电子设备及DC-DC变换器自身的正常工作。本文结合移相全桥DC-DC变换器的设计,对其电磁兼容性问题展开仿真及实验研究。论文提出一种考虑线缆分布参数的仿真建模方法,可以提高DC-DC变换器传导电磁干扰仿真结果的准确度。该方法根据汽车电磁兼容测试标准中规定的线缆布置,基
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DC-DC变换器是电动汽车内部的大功率电力电子设备,其在工作时由于功率开关器件的高速开关而产生电磁干扰,严重时会影响周围环境中的敏感电子设备及DC-DC变换器自身的正常工作。本文结合移相全桥DC-DC变换器的设计,对其电磁兼容性问题展开仿真及实验研究。论文提出一种考虑线缆分布参数的仿真建模方法,可以提高DC-DC变换器传导电磁干扰仿真结果的准确度。该方法根据汽车电磁兼容测试标准中规定的线缆布置,基于分布式RLCG元件的传输线模型,对测试中的线缆进行高频等效建模;之后在Or CAD/Pspice仿真软件中,将设计的移相全桥DC-DC变换器、测试线缆以及线性阻抗稳定网络(LISN)的仿真模型相结合,搭建出完整的传导电磁干扰测试系统的仿真模型。该仿真模型内部的移相控制芯片及开关器件均采用实际器件的Spice模型,因而能够获得与实际测试更加接近的仿真结果。实验结果表明,考虑线缆分布参数的传导电磁干扰仿真建模方法,能够在整个测试频段范围内(150k Hz至30MHz)较为准确地预测出传导干扰电压的幅值。在半电波暗室内搭建辐射电磁兼容性测试平台,分别对DC-DC变换器样机的辐射电磁干扰及辐射电磁敏感度进行测试与分析。针对辐射电磁干扰测试中出现的不合格频段,采取滤波和屏蔽的措施进行抑制,使样机的辐射干扰电压测试结果符合标准GB/T 18655-2010;针对辐射敏感度测试中,辐射照射法和大电流注入法之间的等效性关系进行分析,并采用大电流注入法对样机进行辐射敏感度测试,在降低测试成本的同时提高了测试的可重复性,样机的辐射敏感度测试结果符合标准GB/T 33014.4-2016。
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