基于多物理場的母線型EMI濾波器特性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、基于磁集成技術(shù)的集成式EMI濾波器因具有功率密度高、高頻性能好等特點(diǎn)而得到廣泛的研究。有別于傳統(tǒng)的分立式EMI濾波器和現(xiàn)有的各類集成式EMI濾波器，母線型EMI濾波器具有對噪聲電流的“反射”和“耗散”雙重衰減功能，有著更加優(yōu)良的高頻特性。目前對母線型EMI濾波器的研究尚處于起步階段，研究的內(nèi)容也主要集中于濾波器材料特性、基本單元特性等方面，而濾波器在實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生的一些特性尚不清晰，尤其是基于濾波器多物理場特性的耗散層設(shè)計(jì)、工作電流引起

2、的損耗及溫升特性等內(nèi)容還需要進(jìn)行研究。為此，以母線型EMI濾波器為對象，本文將開展一系列研究，主要包括以下幾部分：
　　在闡述母線型EMI濾波器基本結(jié)構(gòu)及原理的基礎(chǔ)上，介紹濾波器材料選擇原理，給出高介電常數(shù)陶瓷的制作流程，采用等離子薄膜濺射工藝對陶瓷進(jìn)行表面金屬化處理；對濾波器耗散層的高頻電流分布特性和損耗特性進(jìn)行研究，改進(jìn)現(xiàn)有耗散層結(jié)構(gòu)，對耗散層厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　建立母線型EMI濾波器多物理場有限元模

3、型，對濾波器時諧磁場特性進(jìn)行分析，提取濾波器損耗分布；在自然散熱條件下，以損耗為載荷對濾波器及其周圍空氣流體進(jìn)行“熱-流”場計(jì)算，通過雙向耦合迭代求解濾波器穩(wěn)態(tài)溫度場，并最終求解出濾波器的載流量；完成濾波器溫升實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證理論計(jì)算的準(zhǔn)確性。
　　分別建立外套磁芯結(jié)構(gòu)和電感增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的母線型EMI濾波器三維多物理場有限元模型，對其“磁-熱-流體”場進(jìn)行分析，求解其在不同工作電流下的穩(wěn)態(tài)溫度場，為濾波器初期設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行提供相應(yīng)參考。完成