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专利号: 2018115923239
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非接触式谐振自耗型EMI滤波器,其特征在于:包括套接在开关电源供电线路L上的高频磁环,高频磁环上缠绕有磁环感应线圈Lg,磁环感应线圈Lg上连接有谐振元件组。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式谐振自耗型EMI滤波器,其特征在于:所述谐振元件组包括N组谐振支路,每组谐振支路均包括依次连接的多频谐振支路电感Li、多频谐振支路电容Ci、多频谐振支路接入功耗电阻Ri,多频谐振支路电感Li和多频谐振支路接入功耗电阻Ri分别连接在磁环感应线圈Lg的两端;i=1,2,……,N。

3.一种非接触式谐振自耗型EMI滤波器的设计方法,其特征在于:具体包括如下步骤:步骤1,获取被滤波开关电源的功率谱密度图;

步骤2,确定功率谱密度中的波峰数n、每个波峰点的电磁干扰功率值Pi和相应频率值fi;

步骤3,获取被滤波开关电源的电磁干扰电流谱密度;

步骤4,确定电磁干扰电流谱密度图中每个波峰点的电磁干扰电流幅值Ii;

步骤5,确定磁环感应线圈上的多频谐振支路数N;

步骤6,设计高频磁环;

步骤7,设计磁环感应线圈;

步骤8,测取磁环感应线圈内阻值Rg;

步骤9,计算磁环感应线圈电感值Lg;

步骤10,第i谐振支路总功耗电阻值Rloss_i的计算:步骤11,计算多频谐振支路电容的电容值Ci;

步骤12,计算多频谐振支路电感的电感值Li;

步骤13,测取多频谐振支路电感的内阻Rx_i;

步骤14,计算多频谐振支路接入功耗电阻Ri。

4.根据权利要求3所述的一种非接触式谐振自耗型EMI滤波器的设计方法,其特征在于:所述步骤2的具体过程为:根据步骤1所得到的被滤波开关电源的功率谱密度图,从低频起始频率向高频终止频率扫描功率值的波峰点,把波峰数记为n,把每个波峰点的功率值记为Pi,每个波峰点相对应的频率值记为fi,波峰功率值Pi在P1-Pn中取值,相应的频率值fi在f1-fn中取值;fi表示第i个频率点的频率值,Pi表示第i频率点对应的电磁干扰功率值。

5.根据权利要求4所述的一种非接触式谐振自耗型EMI滤波器的设计方法,其特征在于:所述步骤4的具体过程为:根据步骤2确定的n个波峰电磁干扰功率值P1-Pn,以及其对应的频率值f1-fn,在步骤3获取的被滤波开关电源电磁干扰电流谱密度图中,对应确定出电磁干扰电流值Ii,Ii在I1-In中取值,Ii表示第i个频率点的电磁干扰电流值。

6.根据权利要求5所述的一种非接触式谐振自耗型EMI滤波器的设计方法,其特征在于:所述步骤9的具体过程为:磁环感应线圈电感值Lg按照公式(8)计算获得;

式中:n2为磁环感应线圈的匝数;AC为高频磁环的磁芯有效截面积;μm为高频磁环的磁导率;

MPL为高频磁环的磁路长度,按照高频磁环的中心直径计算,计算公式为:MPL=π×[dC+(DC-dC)/2]     (9);

式中,DC为高频磁环的外直径,dC为高频磁环的内直径。

7.根据权利要求6所述的一种非接触式谐振自耗型EMI滤波器的设计方法,其特征在于:所述步骤10的具体过程为:第i谐振支路总功耗电阻值Rloss_i的计算公式为:式中,Pi表示第i个频率点的功率值;

Ii表示第i频率点的电流值。

8.根据权利要求7所述的一种非接触式谐振自耗型EMI滤波器的设计方法,其特征在于:所述步骤11的具体过程为:Ci表示第i路多频谐振支路电容值,按照如下公式(11)计算,式中,Rloss_i为步骤10计算的第i谐振支路总功耗电阻值,Lg为步骤9中计算的磁环感应线圈Lg电感值。

9.根据权利要求8所述的一种非接触式谐振自耗型EMI滤波器的设计方法,其特征在于:所述步骤12的具体过程为:Li表示第i多频谐振支路电感值,多频谐振支路电感值Li根据LC谐振到频率点fi选取,采用如下公式(12)计算:式中,fi为步骤2中确定的第i频率点的频率值,Ci为步骤11确定的频谐振支路电容值。

10.根据权利要求9所述的一种非接触式谐振自耗型EMI滤波器的设计方法,其特征在于:所述步骤14的具体过程为:根据步骤8得到的磁环感应线圈内阻值Rg,根据步骤13得到的多频谐振支路电感的内阻Rx_i,根据步骤10得到的第i谐振支路总功耗电阻值Rloss_i,可由公式(13)计算多频谐振支路接入功耗电阻Ri:Ri=Rloss_i-Rg-Rx_i    (13)。