平台电源网络电磁干扰特性仿真研究

发布时间：2020-04-13 10:30

【摘要】：平台电源网络具有设备数量众多、网络结构复杂、电磁干扰与敏感设备集中共存等特点。相较于单一设备,平台电源网络面临的电磁兼容问题更复杂、更严峻。研究平台电源网络中的电磁干扰特性有利于后续开展平台电源网络电磁兼容性的优化设计。因此,本文针对平台电源网络,通过理论计算和实验测量得到了电源网络中传输电缆、负载设备以及电磁干扰源的模型。在计算机仿真软件Multisim中建立了平台电源网络模型并进行仿真分析,获得了典型测量点的电磁干扰信号,并通过实验验证了模型的有效性。本文的主要研究成果如下:(1)针对传输电缆,基于电磁场理论,研究了电缆的电阻、电感和寄生电容等电磁参数的计算方法。获得了在两条传输电缆在互相平行、间距变化以及线间存在其他电缆等多种情况下的电磁参数解析表达式。并针对典型电缆进行研究,将理论计算结果与实验测量的结果进行了对比,验证了计算结果的准确性;(2)针对平台电源网络中的负载设备,采用注入信号法在线测量负载设备的阻抗,编写了用来控制信号采集和数据解算的LabVIEW程序,并研究了实验中的隔离措施带来的幅值误差和相移的校正方法。经实验测量和数据处理得到了负载设备的在线阻抗特性,建立了平台电源网络的阻抗参数模型;(3)针对平台电源网络中的电磁干扰源,进行实验测量求得若干频率下的电磁干扰源的参数,并在Multisim中建立了电磁干扰源模型;(4)建立了包含电缆、负载设备及干扰源的平台电源网络模型,仿真分析了电磁干扰信号,获得了平台电源网络中电磁干扰信号的分布特性。通过将仿真结果与实际测得的电磁干扰信号进行比对,验证了采用此模型研究平台电源网络电磁干扰问题的有效性。并利用此模型对低通巴特沃斯滤波器的抗电磁干扰性能进行研究。研究发现滤波器对电磁干扰的抑制性能与其两端的阻抗分布情形相关。
【图文】：

电力电子设备和系统也总是会存在应可能来源于自身或者其他部分，会通过传导或的强度足够大时，就会对电力电子设备和系统的lectromagnetic Interference, EMI）[2]。在电力磁环境日趋复杂，，各种电磁干扰带来的问题势必存在诸多不足之处，各种电磁干扰问题愈发凸显样、传播途径不定、作用形式千差万别。在诸如电路信号经常受到各种形式的电磁干扰的破坏[4中，电磁干扰会沿着传输线路从干扰源传递到其扰主要以传导干扰的形式体现。在某一平台上，个设备的特性息息相关，结构的复杂性使得有针也难以采取单一的措施解决所有电磁干扰问题。网络电磁干扰分布特性，有的放矢地采取抑制措

平台电源网络电磁干扰特性仿真研究一种最优的软件开关算法减小 EMI 对设备的干扰[26]。为了控制信号，Xing.L 等人在传统 EMI 建模方法上提出来分段线性 EM干扰的因素均被纳入其中；Qi.T, Graham.J, Sun.J 则以 IGB方法建立模型，相较于实际模型更加便捷高效，准确度也得到器的进一步研究做了铺垫[27]。内外现有系统级电磁干扰问题研究方法的传导电磁干扰信号特性的研究，在系统级平台的电磁干扰特究也取得了一定的成果。付国良等学者提出了一种多层级联仿环境下汽车电力系统的电磁干扰问题。如图 1.2 所示，分别对等建立模型，并实施计算机仿真，分析干扰源性质、耦合途径容问题提供理论依据[28]。又如，Oganezova. I 等学者在 100kH传导发射和辐射发射的电气模型，仿真结果与实测结合达到了
【学位授予单位】：中国舰船研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U674.7

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本文编号：2625909