EMI滤波器软件自动化设计-EMI滤波器软件自动化设计.pdf

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1、电磁环境专题EMI滤波器软件自动化设计12陈捷区健昌（1．成都必控电磁技术研究所2．北京理工大学）摘要EMI滤波器应用极为广泛，而如何设计和选用EMI滤波器是一个十分复杂的课题，本文作者所设计的EMI滤波器软件，在10kHz-30MHz频域,可给予滤波器工程师在设计和生产实践中提供指导依据，因而具有很大的工程应用价值。关键词：EMI滤波器；插入损耗；软件设计TheCADofEMIFilter12ChenjieOujianchang(1.BIKONinstituteofEMtechnology2.Beijianinstitute

2、oftechnology)AbstractEMIfiltercanbeusedabroad,andhowtochooseanddesignthefilterisacomplexproblem.TheEMIfilterdesignedbytheauthorofthispaper,inthe10kHz-30MHzwillgivestheguidanceforthefilterengineerswhiledesigningandproducingthefilters.Soittakesonagreatmeaningofenginee

3、ringapplication.KeyWords：EMIFilter；InsertionLoss；SoftwareDesign1引言提供计算机辅助设计（CAD）。随着设备系统集成度和工作频率的不断提高，2软件设计与实现电磁干扰的抑制是保证设备和系统正常工作的先决本软件是在.NET框架下应用C＃语言设计，软条件。EMI滤波器可有效抑制来自电网的传导干扰件具备如下特点：并防止设备内部对外界产生有害的电磁骚扰，应用（1）算法结构设计是以成熟稳定的实际滤波器于航天、通讯、军事等社会生产生活中的方方面面。为模型，符合客观实际。国内外有不

4、少生产EMI滤波器的厂家，比较著名的（2）计算结果准确，软件计算结果与实际情况有瑞士Schaffner、德国EPCOS和美国corcom等。的最大误差可控制在5％左右。（3）功能丰富，既可根据超标频率点和所需插而工程师在实际使用EMI滤波器的过程中，会遇到入损耗值计算滤波器参数，也可根据所输入参数绘种种十分棘手的问题，如果选用市面现有的EMI滤制插入损耗曲线。波器，其插入损耗性能大都在50Ω条件下测量的,（4）涵盖种类齐全，即可设计一般性能滤波器未必能满足用户在具体过程中所遇到的实际问题，又可设计高性能滤波器。而如果根据需要自

5、行制作滤波器，由于缺少必要的（5）软件采用模块化设计，结构灵活，体系清理论指导和设计工具，往往是依靠工程师个人经验晰，可根据工程师具体需要做任意改动和连接。来进行，不仅耗时耗力，所制造的滤波器的实际性（6）操作简单，界面整洁，使用十分方便。能也往往不尽如人意。本文作者所设计的一款EMI本款软件体系架构如图1所示。滤波器设计软件，算法根据实际滤波器的使用情况软件主要界面如图2、图3、图4所示。得出，并充分考虑了工程师在设计滤波器时遇到的软件的数学模型为标准滤波器结构，如图5、各种问题，可为一线工程师根据需要，为量身定做图6所示。

6、滤波器提供有效指导，也可为EMI滤波器生产厂家2007年第2期37电磁环境专题主程序参数求解插入损耗曲线绘制一阶滤波器二阶滤波器一阶滤波器二阶滤波器共模电感，共/差共模电感，共/差共模曲线差模曲线共模曲线差模曲线模电容求解模电容求解绘制绘制绘制绘制图1软件体系结构图5一阶滤波器电路结构图6二阶滤波器电路结构滤波器插入损耗计算公式为：IL’=IL-20lgM(w)图2设计软件主界面其中：IL为滤波器插入损耗理论计算公式，根据电路A参数可以计算得出。式中Rs为源端阻抗，RL为负载端阻抗。M(w)为切比雪夫修正系数，由于在高频时，因

7、理论模型没有考虑分布参数和磁导率频响等因素，所以与实际电路的插入损耗有较大差别，因此必须进行修正。[6]同理：其差模插入损耗公式为：1222IL=−+10log{[R(1ωωLC)R(1−+LC)]Leysex121122[(ωωL++RRCC−ωLCC)]}−20lg(R+R)esLxy11eyxsL22其中L为由于共模电感两个绕组不平衡所造e成的剩余差模电感，一般取值为L/100。图3插入损耗曲线绘制界面3软件计算结果验证3.1滤波器参数求解结果验证作者输入Schaffner公司FN332和FN2350的插入损耗值，将软件

8、计算结果与该产品厂家提供的参数进行对比，在这里假设共模电容为一确定值，并假设二阶高性能滤波器的两个共模电感和三个差模电容大小相同。实际参数软件计算参数相对误差共模电感0.80.816682.1%(mH)22.045792.3%0.520.541024.51%1515.6874