场线路多向耦合下电动车DC/DC转换器电磁辐射特性研究

摘要

随着电子信息技术的发展，电子设备在汽车中的比重越来越大，车内电磁环境也变得十分复杂。为了保证各电子设备正常工作，互不干扰，必须对电磁辐射加以控制，同时提高电子元件的抗干扰能力。电磁兼容技术作为解决车辆电磁干扰问题的主要手段，受到越来越多的关注，逐渐成为研究热点。
　　DC/DC转换器是电动车辆动力系统的关键组件，其输入和输出电源线会产生大量的电磁辐射。因此，本文以DC/DC转换器为研究对象，对整个系统电磁辐射特性的仿真方法和辐射的抑制方法进行研究。具体研究内容如下：
　　（1）基于传输线矩阵法，针对电动客车 DC/DC转换器及其相关电缆的电磁辐射，提出了一种系统性的建模和仿真方法。首先建立DC/DC系统电磁辐射仿真模型，通过对电缆进行网格划分，分段计算每单位长度的主传输线路参数。在此之后，每个段将被变换成等价的电路，使导入到电缆中的激励流经这样的等价电路，计算得到电流的分布。最后将电路求解得到的电流分布作为激励源，结合已经建立的系统三维模型进行三维电磁场求解，完成对DC/DC系统电磁辐射特性的仿真分析。
　　（2）根据我国电磁兼容标准GB18655-2010设计并进行电磁兼容试验。首先，在半波暗室中搭建试验平台，对DC/DC系统进行测试，得到其辐射电场值。然后，将仿真得到的电场结果与测试结果进行对比。通过对比，验证了本文提出的DC/DC系统电磁辐射特性数值仿真方法的正确性。
　　（3）为了解决 DC/DC系统的辐射超标问题，本部分对电缆辐射的抑制方法进行研究，并提出相应的整改意见。首先对电缆辐射及电缆屏蔽的机理进行了研究。然后分析了电缆的屏蔽层结构、屏蔽方式以及双绞线的节距对屏蔽效能的影响，并从改善电缆屏蔽效能的角度，提出降低辐射的方法。最后，研究了使用磁环、滤波器和共模扼流圈抑制电缆辐射的原理，为工程实践提供相应的理论指导。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2 国内外研究历史与现状

1.3 本文的主要贡献

1.4 本论文的结构安排

第二章 DC/DC系统电磁辐射仿真方法研究

2.1 数值计算方法

2.2 DC/DC系统电磁辐射仿真模型的建立

2.3 DC/DC系统电缆激励的获取

2.4 DC/DC系统电磁辐射仿真方法

2.5 本章小结

第三章 DC/DC系统电磁辐射特性测试

3.1 测试原理和仪器

3.2 测试流程

3.3 测试结果

3.4 仿真结果与测试结果差异分析

3.5 本章小结

第四章 电缆辐射机理与抑制方法研究

4.1 电缆辐射机理分析

4.2 电缆辐射抑制方法研究

4.3 常用电磁兼容整改方法研究

4.4 辐射抑制方法在DC/DC系统中的应用

4.5 本章小结

第五章 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 后续工作展望

致谢

参考文献