一种结构对称型电磁集成电磁干扰滤波器分析与设计

摘要

针对电力电子变换器高频化发展趋势下电磁干扰(EMI)问题及其给高功率密度化设计带来的挑战,该文利用柔性多层带材(FMLF)技术,提出一种结构对称型EMI滤波器电磁集成设计方案。此方案通过共模(CM)电容-线电感和差模(DM)电容-CM电感基本集成单元推演出基于UU型磁心的L/N对称型EMI滤波器全集成结构,并采用合理的端口配置方式实现CM和DM滤波元件功能解耦,从而简化CM和DM集总等效电路,进而简化其参数分析、整定和设计。以一台输出功率为500W的SiC-MOSFET高频电压源逆变器为实验平台,在利用Maxwell软件进行合理性验证的前提下,分别设计分立型、磁集成型和电磁集成型EMI滤波器样机并进行对比实验,验证了所提方案的可行性和有效性。实验结果表明,在CM和DM插入损耗设计目标相同的情况下,所提电磁集成方案可有效减小体积和质量,有助于提升系统功率密度。