[发明专利]一种电磁干扰建模仿真方法及装置

权利要求书

1.一种电磁干扰建模仿真方法，其特征在于，包括：

建立直流有刷电机的低频阻抗模型；

在所述低频阻抗模型的基础上，建立所述直流有刷电机换向的低频等效电路模型，并利用所述低频等效电路模型，获得干扰源的低频特性，所述干扰源为所述直流有刷电机换向时产生电磁干扰的器件；

利用所述干扰源的低频特性，计算所述干扰源的高频特性；

建立所述直流有刷电机的简化结构的全波模型；

将所述干扰源的高频特性集成到所述全波模型中，得到集成模型，并对所述集成模型进行数值仿真计算，得到所述直流有刷电机的电磁干扰。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立直流有刷电机的低频阻抗模型，包括：

对所述直流有刷电机内部的每个线圈建立低频等效电路，所述低频等效电路包括所述线圈本身的等效电路和所述线圈对所述直流有刷电机的外壳的等效电路；

根据所述直流有刷电机的绕组的绕线方式和所述线圈的连接关系，将N个所述线圈的低频等效电路连接起来形成所述低频阻抗模型，其中N个所述线圈构成所述绕组，N为正整数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述低频阻抗模型的基础上，建立所述直流有刷电机换向的低频等效电路模型，并利用所述低频等效电路模型，获得干扰源的低频特性，包括：

在所述每个线圈的低频等效电路上均并联时间控制的开关，所述开关闭合的时间模拟所述直流有刷电机换向时短路的时间，所述开关关断的时间模拟所述直流有刷电机换向时恢复的时间；

对并联有所述开关的低频等效电路上连接导线和直流电源的电路模型，以得到所述低频等效电路模型；

对所述低频等效电路模型进行时域仿真，得到所述直流有刷电机的电源线引脚的电流；

对所述电流进行快速傅里叶变换转换，得到低频干扰电流波形；

将所述低频干扰电流波形作为所述干扰源的低频特性。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述干扰源的低频特性，计算所述干扰源的高频特性，包括：

获取所述低频干扰电流波形的所有峰值点；

采用函数拟合的方式对所述所有峰值点进行数据拟合，得到所述低频干扰电流波形的包络线；

将所述包络线中的频率外推至电磁兼容所关注的高频范围内，以形成高频干扰电流波形的包络线；

获取分界频率，其中所述分界频率为所述低频阻抗模型的差模阻抗取最大值时的频率；

利用所述分界频率，将所述高频干扰电流波形的包络线分解为高频干扰电流的差模分量和高频干扰电流的共模分量；

将所述高频干扰电流的差模分量和所述高频干扰电流的共模分量作为所述干扰源的高频特性。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述干扰源的高频特性集成到所述全波模型中，得到集成模型，并利用所述集成模型进行数值仿真计算，得到所述直流有刷电机的电磁干扰，包括：

将所述高频干扰电流的差模分量和所述高频干扰电流的共模分量分别集成到所述全波模型中，以形成差模干扰的集成模型和共模干扰的集成模型；

利用所述差模干扰的集成模型得到差模干扰源产生的电磁干扰，利用所述共模干扰的集成模型得到共模干扰源产生的电磁干扰；

将所述差模干扰源产生的电磁干扰和所述共模干扰源产生的电磁干扰相加得到所述直流有刷电机的电磁干扰。

6.一种电磁干扰建模仿真装置，其特征在于，包括：

第一建立单元，用于建立直流有刷电机的低频阻抗模型；

第二建立单元，用于在所述低频阻抗模型的基础上，建立所述直流有刷电机换向的低频等效电路模型，并利用所述低频等效电路模型，获得干扰源的低频特性，所述干扰源为所述直流有刷电机换向时产生电磁干扰的器件；

计算单元，用于利用所述干扰源的低频特性，计算所述干扰源的高频特性；

第三建立单元，用于建立所述直流有刷电机的简化结构的全波模型；

集成单元，用于将所述干扰源的高频特性集成到所述全波模型中，得到集成模型，并对所述集成模型进行数值仿真计算，得到所述直流有刷电机的电磁干扰。