[发明专利]一种电动汽车变换设备用滤波器

说明书

技术领域

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

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。

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，主要由以下几种：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π型滤波器；具有低源阻抗和高负载阻抗特性的LC型滤波器以及具有高源阻抗和低负载阻抗特性的CL型滤波器。

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

本发明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，可以有效抑制电磁干扰的电动汽车变换设备用滤波器。

本发明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以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。

优选的，所述的阻尼滤波单元为电感L1和电容C1组成的LC滤波电路，所述的阻容滤波单元连接在电容C1与接地端之间。

优选的，所述的阻容滤波单元为并联连接的电阻R1以及电容C2。

优选的，所述的电阻R1的取值为：

R1=R01-n1+n1+2n1+n]]>

其中R₀为LC滤波单元的谐振阻抗。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、本发明的电动汽车变换设备用滤波器包括阻尼滤波单元以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。

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。

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。

4、本发明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

图1为本电动汽车变换设备用滤波器电路原理图。

图2为本电动汽车变换设备用滤波器电路伯德图。

图3为本电动汽车变换设备用滤波器电路奈奎斯特图。

图4为现有技术Buck电路原理图。

图5为现有技术带有LC滤波器的Buck电路原理图。

图6为带有LC滤波器的Buck电路伯德图。

图7为带有LC滤波器的Buck电路奈奎斯特图。

图8为Buck电路输出电压波形图。