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电动汽车线束的电磁干扰建模与抑制技术研究
| 论文题名： | 电动汽车线束的电磁干扰建模与抑制技术研究 |
| 关键词： | 电动汽车;电子系统;线束串扰;电磁干扰;共模回路 |
| 摘要： | 随着国内外电动汽车的高速发展，电动汽车电子系统繁杂，集成度高，涉及高压、低压电器转换，使得电磁环境日益恶劣。线束作为连接纽带，紧密地连接着整车内各个电控系统和车载电子设备，在为信号的交换和能量的传递提供通道的同时，也为电磁干扰提供了载体，是干扰源设备和敏感设备间电磁干扰的重要传播途径。设备在工作过程中产生的电磁干扰信号可以经过线缆完整的电路连接直接进入敏感设备，如电阻性耦合等。或者以线缆间电容性耦合和电感性耦合方式进入控制线和信号线，对敏感设备产生影响。此外，车线束所产生的电磁辐射还能够通过场线耦合等方式，在空间中通过辐射干扰影响敏感设备。随着电气电子设备工作频率的提高，和高dv/dt、di/dt电压电流变化率，新的工程应用环境变化加剧了电动汽车的电磁环境的恶化。因此，对信号传输线在传输过程中引起的反射、串扰和电磁辐射等问题进行分析，具有重要的工程价值。 本文对于汽车线束的电磁干扰研究，主要分为传输线反射机理分析、汽车线束串扰建模和电磁辐射仿真三方面。具体内容如下： 第一对线缆连接端口特性阻抗不匹配和传输阻抗不连续造成的信号反射问题，建立了连接器电路模型和过孔物理模型。由于电路的传输线尺寸不能满足远小于波长，甚至尺寸量级可以与波长相比拟，此时传输线上的振铃、延迟等反射问题在汽车电磁干扰影响因素中占重要地位，不可被忽视。所以着重分析了信号传输线产生反射的机理，考虑了传输线连接装置（即连接器）和传输线本身阻抗不连续，如：过孔、传输路径改变、不同连接结构方式等，导致的信号反射。 第二基于传输线理论，建立了线缆间串扰等效电路模型，并讨论了串扰耦合的主要影响因素。基于实验法，由电路元件电容、电感拟合线缆的特性阻抗，得到传输线间的串扰等效电路模型，规避了多导体传输线方程复杂繁琐的推导求解过程，减少工作量，简化了应用限制条件。对工作频率、线缆的长度、线缆的间距、端接阻抗等相关因素进行了讨论分析。 第三基于S参数表征线缆特征，分析了辐射电磁干扰的机理与抑制方法。本文基于Buck电路，首先分析了产生电磁辐射干扰的主要路径和机理。然后针对共模回路引起的电磁辐射，通过仿真分析并验证了控制回路面积和使用地平面引入低地阻抗以及接地走线环路包围信号三种方法对辐射抑制的有效性。 |
| 作者： | 冯冉冉 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 毕闯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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