平面滤波器LC单元镀镍导线的高频特性研究.pdf

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1、测量与检测技术《电气自动化~2013年第35卷第3期Measurement＆DetectingTechnics平面滤波器LC单元镀镍导线的高频特性研究王贵贵，邢丽冬，王世山(南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016)摘要：在介质基板的两侧喷镀铜线构成了平面滤波器的Lc单元，铜线的交流电阻对滤波器的高频损耗有重要影响。为优化高频性能，提出了将镀镍的铜线结构代替纯铜导线应用于环形Lc单元，即铜上下面镀镍及铜四周镀镍的两种新型导线结构。通过两种新型结构的2D(二维)有限元仿真，提取了不同频率下的交流电阻，分

2、析了后处理结果中集肤效应影响下的电流分布，对比了同频下不同镀镍导线结构的功率损耗，仿真结果验证了镀镍导线结构较普通导线能有效地的提高了对高频信号的衰减能力。关键词：环形Lc单元；镀镍导线；有限元仿真；高频性能DOI：10．3969／j·issn．1000—3886．2013．03．031[中图分类号]TN713[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2013)03—0093一o3HighFrequencyCharacteristicsResearchofNickel—platedW_reforLCUn

3、itofPlanarFilterWANGGui—gui，XINGLi—dong，WANGShi—shan(CollegeofAutomationEngineering，NanjingUnivenityofAeronauticsandAstronautics，NanjingJiangsu210016，China)Abstract：SprayedcopperwiresonbothsidesofthedielectricsubstrateconstitutetheLCunitoftheplanarfilter，th

4、eACresistanceofcopperwireshaveimportantimpactonhigh—frequencylossesoffilter．Toimprovehighfrequencyperformances，nickel—platedcopperwirestructureinsteadofcopperwireintheringLCunitisproposed，thatusingtwonewtypesforthenickelplatingcopperwirestructure0fupanddown

5、bothsidesandnickelplatingaroundthewirestructure．2D(Two—dimension)FE(finiteelement)simulationofthetwonewstructureswereestablishedtoextractACresistancefromthedifferentfrequencies，andundertheinfluenceoftheskineffectthecurrentdistributionintheresultsofthepost—p

6、rocessingwereanalyzed．Atthesamefrequencythepowerlossesofdifferentnickel—platedwirestructurearecompared，simulationresultsareprovedthatthenickel—platedwirestructurethanordinarywirecaneffectivelyincreasetheabilityofattenuationofhigh—frequencysignals．Keywords：r

7、oundLCunit：nckel—platedwire：FEsimulation；high—frequencyperformances0引言频信号的衰减。随着电力电子系统向集成化和高频化发展，电磁干扰问题日1镀镍导线的结构趋严重。平面EMI滤波器因其较传统分立滤波器具有体积在介质基板的两侧喷镀环形铜线小，重量轻等优点首次被美国CPES研究中心提出，其平面滤波绕组实现了环形Lc单元。单匝LC单器是基于矩形Lc单元实现的。由于高频下矩形绕组拐角处元结构如图1所示，截面如图2所示。电流分布不均匀，导致滤波器高频性能

8、下降，提出了由环形绕组LC单元采用的铜线绕组结构简_和介质基板构成的环形Lc单元，本文主要以环形Lc单元单，但由于铜线材料参数的因素造成高为研究背景。频损耗小。由于高频损耗正比于交流高频信号产生高损耗是研究者对滤波器的期望性能。为提电阻，交流电阻正比于集肤深度，因此高高频损耗，陈仁刚博士提出了多层金属的技术，即将M—cu—提高高频损耗旨在寻找一种集肤深度图2LC单元截面结构Ni的绕组结构取代纯铜绕组