电力电子系统中EMI滤波器自动设计方法研究

摘要

随着电力电子系统中功率开关器件的广泛使用，电路中的电磁干扰问题变得越来越严重。在抑制电磁干扰的各种途径中，设计EMI滤波器是降低电路中传导干扰的有效方法。传导干扰分离技术和干扰源阻抗特性测量方法的发展，极大的简化了EMI滤波器设计过程，但是设计一个合适EMI滤波器仍旧是一项复杂的工作。
　　本文基于已有的传导干扰分离和干扰源阻抗特性分析方法，提出了一种EMI滤波器自动设计方法。自动设计中的程序采用C++语言编写，分析滤波器频率特性是以C++程序调用Ngspice软件仿真完成，降低了分析电路的难度。根据模拟电路设计原则将EMI滤波器设计分为电路结构设计和参数设计两部分。结构设计使用电路理论中有关电路的矩阵描述方法，遍历支路一定的所有结构，通过分析EMI滤波器的频率特性对其进行选择。参数设计采用基于GALIB库的遗传算法，与结构设计部分相结合形成完整的EMI滤波器设计过程。
　　使用本文提出的自动设计方法对一个逆变器电路输出端EMI滤波器进行设计，用设计的结果制作EMI滤波器并测试其插损曲线。将EMI滤波器安装在逆变器输出端，以实验的方法验证了设计的有效性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2 EMI滤波器自动化设计概况

1.3本文工作内容

第二章 电力电子电路中EMI滤波器设计

2.1 EMI噪声分离

2.2噪声源阻抗测量

2.3 EMI滤波器拓扑选择

2.4 EMI滤波器参数值计算

2.5 EMI滤波器元件的高频特性分析

2.6 本章小结

第三章 利用遗传算法的参数优化设计

3.1遗传算法基本原理与实现

3.2遗传算法库GAlib

3.3遗传算法编码方案

3.4 EMI滤波器参数优化设计

3.5本章小结

第四章 EMI滤波器自动设计

4.1 EMI滤波器拓扑生成

4.2 EMI滤波器参数优化设计

4.3设计结果仿真分析

4.4本章小结

第五章 实验测试EMI滤波器

5.1 EMI滤波器制作

5.2滤波器插损测试

5.3滤波器实测效果

第六章 结束语

致谢

参考文献