一种结构对称型电磁集成电磁干扰滤波器分析与设计.pdfVIP

2022 年 11 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 22 第 37 卷第22 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Nov. 2022 DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220300 一种结构对称型电磁集成电磁干扰滤波器 分析与设计 江师齐 王 卫 王盼宝 徐殿国 （哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 哈尔滨 150001 ） 摘要 针对电力电子变换器高频化发展趋势下电磁干扰（EMI ）问题及其给高功率密度化设 计带来的挑战，该文利用柔性多层带材（FMLF ）技术，提出一种结构对称型EMI 滤波器电磁集 成设计方案。此方案通过共模（CM ）电容- 线电感和差模（DM ）电容-CM 电感基本集成单元推 演出基于UU 型磁心的L/N 对称型EMI 滤波器全集成结构，并采用合理的端口配置方式实现CM 和DM 滤波元件功能解耦，从而简化CM 和DM 集总等效电路，进而简化其参数分析、整定和设 计。以一台输出功率为500W 的SiC-MOSFET 高频电压源逆变器为实验平台，在利用Maxwell 软 件进行合理性验证的前提下，分别设计分立型、磁集成型和电磁集成型EMI 滤波器样机并进行对 比实验，验证了所提方案的可行性和有效性。实验结果表明，在CM 和DM 插入损耗设计目标相 同的情况下，所提电磁集成方案可有效减小体积和质量，有助于提升系统功率密度。 关键词：高频变换器 电磁干扰（EMI ） 电磁集成 EMI 滤波器 柔性多层带材（FMLF ） 共模（CM ） 差模（DM ） 中图分类号：TM46 Analysis and Prototyping of the Electromagnetic Integration of a Structure-Symmetrical Electromagnetic Interference Filter Jiang Shiqi Wang Wei Wang Panbao Xu Dianguo （School of Electrical Engineering and Automation Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China ） Abstract Aiming at the electromagnetic interference (EMI) issue and the associated challenge to high power density design under the trend of high frequency of power electronic converters, a flexible multi-layer foil (FMLF) technique based electromagnetic integration scheme of a structure-symmetrical EMI filter is proposed in this paper. In this scheme, the UU-cores based fully integrated structure of L/N-line-symmetric EMI filter is derived from the basic integrated units of common-mode (CM) capacitor line-inductor, and differential-m