一种快速设计滤波器参数的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种快速设计滤波器参数的方法及系统，所述快速设计滤波器参数的方法包括：基于滤波器滤波拓扑计算滤波器的截止频率；根据截止频率计算滤波器的初始设计参数，其中，所述初始设计参数包括初始设计电感和初始设计电容；基于滤波器的初始设计参数，修正并获得滤波器的设计参数。所述滤波器滤波拓扑包括LC滤波拓扑、LCL滤波拓扑和CLC滤波拓扑。本发明专利技术基于成熟的滤波电路模型，快速求取电感、电容初始设计参数，并通过插入损耗修正滤波器参数的方法，修正滤波器的初始设计参数，最终获得滤波器的设计参数，该方法快速、高效，且获得的滤波器的设计参数偏差小。且获得的滤波器的设计参数偏差小。且获得的滤波器的设计参数偏差小。

【技术实现步骤摘要】
一种快速设计滤波器参数的方法及系统


[0001]本专利技术属于滤波器领域，特别涉及一种快速设计滤波器参数的方法及系统。

技术介绍

[0002]现有技术中，针对电机驱动系统，多关注输出端的滤波，比如中国专利CN202010789483.3公开了一种滤波器及其参数设计方法；或者提出滤波器的设计，但对于截止频率的选择、电感、电容参数的设计涉及很少；或者只是提供某种滤波器的开环设计方式，对于可能的偏差未提及修正的方法。
[0003]基于此，本专利技术提供了一种快速设计滤波器参数的方法及系统，快速输出滤波器的设计参数，后续可通过实测快速迭代这些参数，最终形成设计闭环，获得性价比较高的高压滤波器。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种快速设计滤波器参数的方法及系统，基于成熟的滤波电路模型，快速求取电感、电容初始设计参数，并通过插入损耗修正滤波器参数的方法，快速获得了滤波器的电感、电容设计参数，为保证项目顺利进行提供设计依据和对策。
[0005]本专利技术的一个目的通过一下技术方案实现：
[0006]一种快速设计滤波器参数的方法，包括：
[0007]基于滤波器滤波拓扑计算滤波器的截止频率；
[0008]根据截止频率计算滤波器的初始设计参数，其中，所述初始设计参数包括初始设计电感和初始设计电容；
[0009]基于滤波器的初始设计参数，修正并获得滤波器的设计参数。
[0010]进一步地，所述滤波器滤波拓扑包括LC滤波拓扑、LCL滤波拓扑和CLC滤波拓扑。
[0011]进一步地，所述截止频率按照以下公式进行计算：
[0012]f＝f1
÷
10
IL/N
，
[0013]其中，f1为未加入滤波器电路的最高频率；IL为满足设计要求的所需插入损耗；N为拓扑系数，f为截止频率。
[0014]进一步地，所述滤波器滤波拓扑为LC滤波拓扑时，所述拓扑系数N的取值为40。
[0015]进一步地，所述滤波器滤波拓扑为LCL滤波拓扑或CLC滤波拓扑时，所述拓扑系数N的取值为60。
[0016]进一步地，所述根据截止频率计算滤波器的初始设计参数，包括：
[0017]根据截止频率按照以下公式计算滤波器的初始设计电感：
[0018]L0＝Lold
÷
f
×
k，
[0019]上述式中，L0为滤波器的初始设计电感；Lold为滤波拓扑的已知电感；k为截止频率下对应的负载阻抗；
[0020]根据截止频率按照以下公式计算滤波器的初始设计电容：
[0021]C0＝Cold
÷
f
÷
k，
[0022]上式中，C0为滤波器的初始设计电容；Cold为滤波拓扑的已知电容。
[0023]进一步地，所述基于滤波器的初始设计参数，修正并获得滤波器的设计参数，包括：
[0024]预设电感取值：在滤波器的初始设计电感的设计范围内随机确定滤波器的预设电感；
[0025]预设电容计算：根据滤波器的预设电感和滤波器滤波拓扑，计算滤波器的预设电容；
[0026]插入损耗验证：基于预设电感和预设电容计算滤波器的插入损耗，并判断插入损耗是否满足设计要求；
[0027]循环修正：根据判断结果选择是否返回预设电感取值步骤，重新进行预设电容计算和插入损耗验证步骤；
[0028]退出循环修正：当插入损耗满足设计要求，退出预设电感取值、预设电容计算和插入损耗验证三步骤的修正，修正完毕，并将最后一次修正获得的预设电感和预设电容作为滤波器的最终设计参数。
[0029]进一步地，所述预设电容计算步骤中，当所述滤波器滤波拓扑为LC滤波拓扑时，按照下式计算预设电容：
[0030]C
y
＝1/(L
y
×
[2πf]^2)，
[0031]上式中，C
y
为滤波器的预设电容，L
y
为滤波器的预设电感，^2表示平方。
[0032]进一步地，所述预设电容计算步骤中，当所述滤波器滤波拓扑为CLC滤波拓扑时，按照下式计算预设电容：
[0033]C
y
＝1/(L
y
×
[2πf]^3),
[0034]上式中，^3表示立方。
[0035]进一步地，所述预设电容计算步骤中，当所述滤波器滤波拓扑为LCL滤波拓扑时，按照下式计算预设电容：
[0036]C＝1/(L
y1
×
L
y2
×
[2πf]^3),
[0037]上式中，L
y1
为滤波器的预设电感值1，L
y2
为滤波器的预设电感值2。
[0038]本专利技术的另一个目的通过以下技术方案实现：
[0039]一种快速设计滤波器参数的系统，包括：截止频率模块、初始设计参数模块和修正模块；
[0040]所述截止频率模块用于基于滤波器滤波拓扑计算滤波器的截止频率；
[0041]所述初始设计参数模块用于根据截止频率计算滤波器的初始设计参数，其中，所述初始设计参数包括初始设计电感和初始设计电容；
[0042]所述修正模块用于基于滤波器的初始设计参数，修正并获得滤波器的设计参数。
[0043]本专利技术的有益效果：
[0044]本专利技术涉及一种快速设计滤波器参数的方法及系统，基于成熟的滤波电路模型，快速求取电感、电容初始设计参数，并通过插入损耗修正滤波器参数的方法，修正滤波器的初始设计参数，最终获得滤波器的设计参数，该方法快速、高效，且获得的滤波器的设计参数偏差小。
[0045]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0046]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047]图1示出了根据本专利技术实施例的一种快速设计滤波器参数的方法的流程图；
[0048]图2示出了根据本专利技术实施例的LC滤波拓扑图；
[0049]图3示出了根据本专利技术实施例的LCL滤波拓扑图；
[0050]图4示出了根据本专利技术实施例的CLC滤波拓扑图；
[0051]图5示出了根据本专利技术实施例的一种快速设计滤波器参数的系统的框架图。
具体实施方式
[0052]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速设计滤波器参数的方法，其特征在于，包括：基于滤波器滤波拓扑计算滤波器的截止频率；根据截止频率计算滤波器的初始设计参数，其中，所述初始设计参数包括初始设计电感和初始设计电容；基于滤波器的初始设计参数，修正并获得滤波器的设计参数。2.根据权利要求1所述的一种快速设计滤波器参数的方法，其特征在于，所述滤波器滤波拓扑包括LC滤波拓扑、LCL滤波拓扑和CLC滤波拓扑。3.根据权利要求1或2所述的一种快速设计滤波器参数的方法，其特征在于，所述截止频率按照以下公式进行计算：f＝f1
÷
10
IL/N
，其中，f1为未加入滤波器电路的最高频率；IL为满足设计要求的所需插入损耗；N为拓扑系数，f为截止频率。4.根据权利要求3所述的一种快速设计滤波器参数的方法，其特征在于，所述滤波器滤波拓扑为LC滤波拓扑时，所述拓扑系数N的取值为40。5.根据权利要求3所述的一种快速设计滤波器参数的方法，其特征在于，所述滤波器滤波拓扑为LCL滤波拓扑或CLC滤波拓扑时，所述拓扑系数N的取值为60。6.根据权利要求1所述的一种快速设计滤波器参数的方法，其特征在于，所述根据截止频率计算滤波器的初始设计参数，包括：根据截止频率按照以下公式计算滤波器的初始设计电感：L0＝Lold
÷
f
×
k，上述式中，L0为滤波器的初始设计电感；Lold为滤波拓扑的已知电感；k为截止频率下对应的负载阻抗；根据截止频率按照以下公式计算滤波器的初始设计电容：C0＝Cold
÷
f
÷
k，上式中，C0为滤波器的初始设计电容；Cold为滤波拓扑的已知电容。7.根据权利要求1、2、6中任一项所述的一种快速设计滤波器参数的方法，其特征在于，所述基于滤波器的初始设计参数，修正并获得滤波器的设计参数，包括：预设电感取值：在滤波器的初始设计电感的设计范围内随机确定滤波器的预设电感；预设电容计算：根据滤波器的预设电感和滤波器滤波拓扑，计算滤波器的预设电容；插入损耗验证...

【专利技术属性】
技术研发人员：申启乡，鲍建波，
申请(专利权)人：一巨自动化装备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：