一种电动汽车变换设备用滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 一种电动汽车变换设备用滤波器，属于电动汽车技术领域。
【背景技术】
[0002] 输入滤波器和输出滤波器是开关电源中的重要组成部分。在开关电源的输入端， EMI滤波器既能抑制开关尖峰电流流入电源，也能阻止电源线上的高频干扰传入后级变换 器。而且开关电源的输入滤波器有利于提高系统内部和系统之间的电磁兼容性。输入滤波 器与后级变换器的相互作用对系统稳定性有一定的影响。而输出滤波器能够保证负载稳定 工作并提供一个平滑的输出电压波形。
[0003] 在现有技术中，EMI滤波器按照源端和负载端的阻抗特性划分，主要由W下几种： 具有低源阻抗和低负载阻抗特性的T型滤波器；具有低源阻抗和低负载阻抗特性的型滤 波器；具有低源阻抗和高负载阻抗特性的LC型滤波器W及具有高源阻抗和低负载阻抗特 性的化型滤波器。
[0004] 通常，一个简单的LC低通滤波器能满足低频的滤波效果，但由于它是一个无阻尼 或欠阻尼的系统，当把它用作系统的输入滤波器时，容易造成系统的不稳定性，当它作为系 统的输出滤波器时，容易使输出端产生阻尼震荡，有时候还会造成严重的电磁干扰问题。通 常，在开关变换器的前端都会增加一个低通滤波器用来抑制EMI，但是增加输入滤波器会改 变系统的传输函数，影响后级系统的稳定性，因此，研究输入滤波器对系统传输函数影响的 工作是尤为必要的。
【发明内容】
[0005] 本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单，性能 稳定可靠，可W有效抑制电磁干扰的电动汽车变换设备用滤波器。
[0006] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该电动汽车变换设备用滤波 器，其特征在于：包括连接在输入端与输出端之间的阻尼滤波单元W及连接在阻尼滤波单 元与接地端之间的用于通过高频信号的阻容滤波单元。
[0007] 优选的，所述的阻尼滤波单元为电感Ll和电容Cl组成的LC滤波电路，所述的阻 容滤波单元连接在电容Cl与接地端之间。
[0008] 优选的，所述的阻容滤波单元为并联连接的电阻RlW及电容C2。
[0009] 优选的，所述的电阻Rl的取值为：
[0011] 其中 R。为LC滤波单元的谐振阻抗。 .?：
[0012] 与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
[0013] 1、本实用新型的电动汽车变换设备用滤波器包括阻尼滤波单元W及连接在阻尼 滤波单元与接地端之间的用于通过高频信号的阻容滤波单元，结构简单。
[0014] 2、对滤波器进行最佳阻尼设计的原则是在滤波器的谐振频率处，滤波器的输出阻 抗达到峰值，通过设置阻容滤波单元，干扰频率越高，高频信号越容易通过，减小阻尼电阻 的能量损耗。输出端增加一个含有阻尼设计的滤波器，能够有效抑制EMI。当采用最佳阻尼 设计的滤波器时，输出电压基本稳定在某一固定电压值。
[0015] 3、通过进行伯德图和奈奎斯特图的仿真，结合稳定性判据，本电动汽车变换设备 用滤波器在实际使用时具有性能稳定的优点。
[0016] 4、本实用新型的电动汽车变换设备用滤波器电阻和电容的参数值相比较传统的 Ri-Cb并联型模型下的参数值要小得多，从而减小了电阻和电容的大小和体积，有利于滤波 器的研制和应用。
【附图说明】
[0017] 图1为本电动汽车变换设备用滤波器电路原理图。
[001引图2为本电动汽车变换设备用滤波器电路伯德图。
[0019] 图3为本电动汽车变换设备用滤波器电路奈奎斯特图。
[0020] 图4为现有技术Buck电路原理图。
[0021] 图5为现有技术带有LC滤波器的Buck电路原理图。
[0022] 图6为带有LC滤波器的Buck电路伯德图。
[0023] 图7为带有LC滤波器的Buck电路奈奎斯特图。
[0024] 图8为Buck电路输出电压波形图。
[00巧]图9为加入无阻尼输入滤波器时Buck电路输出电压波形图。
[0026] 图10为输入端加入本电动汽车变换设备用滤波器时Buck电路输出电压波形图。
[0027] 图11为加入无阻尼输出滤波器时Buck电路输出电压波形图。
[0028] 图12为输入端输出端加入本电动汽车变换设备用滤波器时Buck电路输出电压波 形图。
【具体实施方式】
[0029] 图1~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~12对本实用新型做进一 步说明。
[0030] 如图1所不，一种电动汽车变换设备用滤波器，包括电容Cl~C2,电阻RlW及电 感L1。输入端正极串联电感Ll之后同时并联电容Cl的一端W及输出端正极，电感Cl的另 一端同时并联电阻RlW及电容C2的一端，电阻RlW及电容C2的另一端同时连接输入端 和输出端负极。电阻Rl与电容Cl并联，电容C2与电阻Rl并联使高频信号通过，减少阻尼 电阻的能量损耗。
[0031] 对滤波器进行最佳阻尼设计的原则是在滤波器的谐振频率处，滤波器的输出阻抗 达到峰值。通过设置电阻RlW及电容C2,干扰频率越高，高频信号越容易通过。输出端增 加一个含有阻尼设计的滤波器，能够有效抑制EMI。当采用最佳阻尼设计的滤波器时，输出 电压基本稳定在某一固定电压值。
[0032] 针对于本电动汽车变换设备用滤波器，假巧
同时假设Z" (S)为电阻Rl 无穷大时的输出阻抗，Zu(S)为电阻0大时的输出阻抗，由此得到式（1)和式（2):
(:〇 (2^
[00对在f=fm时，有MzW(jw)M= ||z0(j?)||，
[0036]计算得：
(3)
[0038] fm为本电动汽车变换设备用滤波器的谐振频率，f1为常规LC滤波器的谐振频率。
[00測在f=fm时，滤波器的输出阻抗：
[0040]IZo(jO)II=IIZ"(jW)II=IIZ〇(jO)I(4)
[00川代入得：
C5)
[0043] 其中R。为LC滤波器的谐振阻抗，n为C2/C1。
[0044] 对滤波器进行最佳阻尼设计的原则是在滤波器的谐振频率处，滤波器的输出阻抗 达到峰值，即当f=fm时，Mz。〇?)II的倒数为零，推导得到最佳阻尼电阻Ri为：
(6)
[0046] 其中，输出阻抗的峰值大于等于由此得到输入滤波器的电感Ll= 330地，电 容Cl= 470uF，则谐振阻抗R。= 0. 84Q，令I|Zo||m= 1. 5Q，由上面结论可得n= 0. 177，C2 = 83. 19uF，Rl= 0. 6315Q。
[0047] 在表1中，对R-C串联模型W及R-C并联模型进行比较，由表1可知，运种模型下 的阻尼电阻和电容的参数值比Ri-Cb并联型模型下的参数值要小得多，从而减小了电阻和 电容的大小和体积，有利于滤波器的研制和应用。
[0048]
[0049] 表 1
[0050]下面通过常规的Buck电路对本电动汽车变换设备用滤波器