电子控制器整机电磁兼容性分析与改进措施研究

发布时间：2017-09-29 10:48

  本文关键词：电子控制器整机电磁兼容性分析与改进措施研究

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【摘要】：电磁兼容性是电子设备能否正常工作的重要影响因素,电子控制器作为航空发动机数据信号处理的中心,其电磁兼容性问题更加突出。本文从电子控制器电磁兼容性设计的两个重要方面出发——PCB辐射及机箱屏蔽,对其电磁兼容性的仿真方法、影响因素、改进措施等内容进行研究。应用基于ANSYS电磁兼容软件的PCB单板仿真方法,对PCB的电磁兼容性设计关键因素进行讨论,具体分析了阻抗控制、晶振位置、铺铜、平面分割、缝补电容、地过孔等因素对PCB电磁辐射的影响。结合这些关键因素,以控制器CPU板的仿真、改进过程为例,通过实际测试对比,验证了仿真方法及改进措施的有效性。对机箱仿真建模时的模型简化方法进行了研究,总结了在不影响仿真精度的前提下、可以有效缩短仿真时间的可简化对象。应用仿真对机箱设计过程中的搭接方式、紧固件、导电衬垫、孔洞、贯通导体、PCB仿真/安装等关键因素对屏蔽效能的影响。给出了电子控制器整机的仿真方法,并根据相应国军标,分别对改进前后电子控制器的传导发射(CE102)和辐射发射(RE102)两个项目进行测试,验证了改进的有效性,同时将仿真结果与测试结果进行对比,讨论了仿真误差的产生原因及仿真预测的实际指导意义。
【关键词】：电磁兼容 电子控制器 PCB 屏蔽效能 整机
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V233.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究动态9-12
• 1.3 本文主要研究工作及结构安排12-14
• 第二章 EMC基本理论14-22
• 2.1 电磁干扰的耦合方式14-18
• 2.1.1 传导耦合14-16
• 2.1.2 辐射耦合16-18
• 2.2 电磁屏蔽18-21
• 2.2.1 屏蔽效能19-20
• 2.2.2 孔缝对屏蔽体的影响20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第三章 控制器整机EMC测试与分析22-30
• 3.1 控制器介绍22-23
• 3.2 测试标准与测试方法23-27
• 3.2.1 测试标准23-24
• 3.2.2 测试方法24-27
• 3.3 测试结果分析27-28
• 3.4 本章小结28-30
• 第四章 PCB的EMC设计30-54
• 4.1 板级EMC仿真分析方法30-33
• 4.1.1 仿真软件30
• 4.1.2 建模及仿真方法30-33
• 4.2 PCB的EMC设计关键因素研究33-45
• 4.2.1 层叠设计33-36
• 4.2.2 时钟系统设计36-38
• 4.2.3 信号返回路径设计38-42
• 4.2.4 边缘辐射的抑制方法分析42-44
• 4.2.5 布线原则及其有效性分析44-45
• 4.3 控制器CPU板的仿真、改进与测试45-53
• 4.3.1 主要改进内容46-48
• 4.3.2 改进前后仿真对比48-50
• 4.3.3 改进前后测试对比50-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第五章 机箱屏蔽设计54-70
• 5.1 机箱屏蔽仿真建模方法研究54-56
• 5.1.1 仿真软件54
• 5.1.2 仿真方法54
• 5.1.3 模型简化对象分析54-56
• 5.2 机箱屏蔽设计关键因素研究56-65
• 5.2.1 搭接方式研究57-59
• 5.2.2 紧固件的影响分析59-60
• 5.2.3 导电衬垫的影响分析60-61
• 5.2.4 孔洞的屏蔽设计61-62
• 5.2.5 贯通导体的影响和处理62-63
• 5.2.6 PCB板的影响63-65
• 5.3 仿真软件开发65-69
• 5.3.1 HFSS脚本函数65-68
• 5.3.2 界面设计68-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 电子控制器整机EMC仿真与测试70-78
• 6.1 整机EMC仿真70-74
• 6.1.1 传导发射仿真70-72
• 6.1.2 辐射发射仿真72-74
• 6.2 整机测试结果分析74-76
• 6.2.1 CE102测试结果74-75
• 6.2.2 RE102测试结果75-76
• 6.3 本章小结76-78
• 第七章 总结与展望78-80
• 7.1 总结78
• 7.2 展望78-80
• 致谢80-82
• 参考文献82-84

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本文编号：941596