【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子。
技术介绍
1、随着宽禁带半导体的大规模使用，开关器件的开关频率不断提高，严重的电磁干扰问题也受到广泛的关注。其中，由开关器件和散热器的寄生电容引起的显著共模传导辐射是功率变换器产生电磁干扰的关键。为了防止电磁干扰对自身和其他设备正常工作产生影响，一般需要加装共模emi滤波器。由无源电容电感器件构成的共模emi滤波器的加入增大了设备体积和重量，降低了设备功率密度；而有源emi滤波器因具有体积小、集成度高、自适应性强的特点，在电力电子变换器中拥有广阔的应用前景。
2、但相较于传统无源emi滤波器，有源emi滤波器在实际工程中的应用并没有无源emi滤波器普遍，其主要原因是有源元件受增益带宽积以及非线性元件的影响，其有效带宽往往较低，并且成本相较于无源emi滤波器也有较大提升。此外，任何含有磁芯的有源emi滤波器拓扑的性能会取决于变压器磁芯的参数，温度、工作电流和磁场的耦合将导致变压器性能的劣化，从而导致emi滤波器整体衰减性能的下降。因此，单一的滤波器类型由于其各自的缺陷将很难满足所需的滤波要求。
3、混合滤波的方式成为了应对恶劣电磁干扰环境的重要工具，利用互补的思想结合各种滤波方式的优势，用于在传导宽频段进行电磁噪声的衰减，但是由于体积的影响，混合emi滤波器不利于提高pwm变换器的功率密度，另外由于混合emi滤波器的结构复杂，很难对其进行建模并量化其不同拓扑的滤波效果，也难以形成标准化的设计流程。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少
2、为此，本专利技术的目的在于提出一种基于共模电压和电流双采样的宽频有源emi滤波器设计方法，用于于描述emi滤波器的滤波效果与设计方法，便于操作和实现。
3、为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种基于共模电压和电流双采样的宽频有源emi滤波器设计方法，包括：
4、分析pwn变换器的共模emi等效电路，通过线性稳定阻抗网络得到所述pwn变换器所需衰减的共模emi频谱；
5、基于小信号等效模型以及所述共模emi等效电路，推导有源emi滤波器电路等效并联阻抗与实际插入损耗，并根据有源emi滤波器电路原理设计有源emi滤波器电路的参数；
6、根据所述所需衰减的共模emi频谱和所述有源emi滤波器电路的参数，设计共模电压和电流双采样的宽频有源emi滤波器电路。
7、另外，根据本专利技术上述实施例的一种基于共模电压和电流双采样的宽频有源emi滤波器设计方法还可以具有以下附加的技术特征：
8、进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述分析pwn变换器的共模emi电路，通过线性稳定阻抗网络得到所述pwn变换器所需衰减的共模emi频谱，包括：
9、使用线性稳定阻抗网络共模emi，并根据电磁兼容标准设计裕量得到所需衰减的共模emi频谱；
10、其中，共模emi电压和电流通过下式得到：
11、
12、icm＝in+il，
13、其中，vn是线性稳定阻抗网络中n上线测到的电压值，vl是线性稳定阻抗网络中l线测到的电压值，in是lisn中n上线测到的电流值，il是lisn中l线测到的电流值。
14、进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述基于小信号等效模型以及所述共模emi等效电路，推导有源emi滤波器电路等效并联阻抗，包括：
15、根据所述共模emi等效电路的输入电流、输出电流、噪声信号环路增益之间的关系，得到有源emi滤波器电路开闭环信号反馈框图；
16、根据所述有源emi滤波器电路开闭环信号反馈框图以及所述共模emi等效电路的前馈电流噪声采样电路输入阻抗、反馈电压噪声采样电路输入阻抗，得到有源emi滤波器开环阻抗：
17、
18、其中，zsen,aef为所述有源emi滤波器电路的开环等效输入阻抗，zsen为所述有源emi滤波器电路中反馈电压噪声采样电路输入阻抗，zπ为噪声处理电路基极-集电极输入阻抗，α为所述emi滤波电路环路的电流增益，zl,aef为所述有源emi滤波器电路中前馈电流噪声采样电路输入阻抗；
19、以及有源emi滤波器电路闭环等效阻抗：
20、
21、其中，zaef为滤波电路闭环等效阻抗，vaef为双采样有源emi滤波器电路端电压，ib为双采样有源emi滤波器电路基极输入电流，ic为有源emi滤波器电路集电极输出电流，a为有源emi滤波器电路噪声处理电路信号放大倍数，β1与β2分别为前馈电流采样与反馈电压采样电路噪声反馈系数，α为emi滤波电路环路电流增益，gm为有源emi滤波器电路噪声处理电路三极管跨导，zπ为噪声处理电路基极-集电极输入阻抗，zsen,aef为有源emi滤波器电路开环等效输入阻抗。
22、进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述基于小信号等效模型以及所述共模emi等效电路，推导有源emi滤波器电路实际插入损耗，包括：
23、根据有源emi滤波器电路等效阻抗模型，求得描述有源emi滤波器电路受寄生参数影响的宽频插入损耗：
24、
25、其中，il为共模电压和电流双采样有源emi滤波器电路拓扑结构实际插入损耗模型，α为emi滤波电路环路电流增益，gm为有源emi滤波器电路噪声处理电路三极管跨导，zπ为噪声处理电路三极管基极输入阻抗，zsen,aef为有源emi滤波器电路开环等效输入阻抗，zn和zlisn分别为共模干扰源等效阻抗和线性稳定阻抗网络等效阻抗。
26、进一步地，在本专利技术的一个实施例中，还包括：
27、根据有源emi滤波器电路宽频插入损耗表达式，进行有源emi滤波器最优参数设计。
28、进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述有源emi滤波器电路包括：噪声采样电路、噪声处理电路和反相电流噪声补偿电路，其中，
29、所述噪声采样电路包括共模噪声电压采样电路和共模噪声电流采样电路，用于对不同频段的噪声进行分频段采样，提高噪声采样带宽；
30、所述噪声处理电路由三极管组成的推挽电路构成，用于提升有源emi滤波器电路的噪声处理能力与输出能力；
31、所述反相噪声补偿电路将噪声连接于变换器主电路，用于衰减变换器线路中的高频共模电流噪声。
32、为达上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种基于共模电压和电流双采样的宽频有源emi滤波器设计装置，包括以下模块：
33、分析模块，用于分析pwm变换器的共模emi等效电路，通过线性稳定阻抗网络得到所述pwn变换器所需衰减的共模emi频谱；
34、推导模块，用于基于小信号等效模型以及所述共模emi等效电路，推导有源emi滤波器电路等效并联阻抗与实际插入损耗，并根据有源emi滤波器电路原理设计有源emi滤波器电路的参数；
35、设计模块，用于根据所述所需衰减的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于共模电压和电流双采样的宽频有源EMI滤波器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析PWM变换器的共模EMI电路，通过线性稳定阻抗网络得到所述PWN变换器所需衰减的共模EMI频谱，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于小信号等效模型以及所述共模EMI等效电路，推导有源EMI滤波器电路等效并联阻抗，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于小信号等效模型以及所述共模EMI等效电路，推导有源EMI滤波器电路实际插入损耗，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有源EMI滤波器电路包括：噪声采样电路、噪声处理电路和反相电流噪声补偿电路，其中，
7.一种基于共模电压和电流双采样的宽频有源EMI滤波器装置，其特征在于，包括以下模块：
8.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的基于共模电压和电流双采样的宽频有源EMI滤波器设计方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于共模电压和电流双采样的宽频有源emi滤波器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析pwm变换器的共模emi电路，通过线性稳定阻抗网络得到所述pwn变换器所需衰减的共模emi频谱，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于小信号等效模型以及所述共模emi等效电路，推导有源emi滤波器电路等效并联阻抗，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于小信号等效模型以及所述共模emi等效电路，推导有源emi滤波器电路实际插入损耗，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要...
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