System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电源电路的电磁干扰测试方法、系统及设备技术方案_技高网

一种电源电路的电磁干扰测试方法、系统及设备技术方案

技术编号:43019706 阅读:6 留言:0更新日期:2024-10-18 17:22
本申请公开了一种电源电路的电磁干扰测试方法、系统及设备,应用于安规测试技术领域,包括:基于电源电路的电路结构以及布线信息,建立电源电路的PCB模型;基于电源电路的PCB模型,建立携带有电源电路的寄生参数信息的寄生参数模型;针对寄生参数模型中各个指定型号的元器件,利用预先构建的元器件的等效高频电路模型替换元器件,得到目标模型;对目标模型进行仿真测试,得到目标模型的电磁干扰测试结果并作为电源电路的电磁干扰测试结果;其中,所指定型号的元器件中,至少包括电感,电容以及电阻。应用本申请的方案,可以实现电源电路的电磁干扰测试,且保障了准确性,降低生产成本,缩短产品调试周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安规测试,特别是涉及一种电源电路的电磁干扰测试方法、系统及设备


技术介绍

1、对于目前的电能表,为了满足emi(electromagnetic interference,电磁干扰)测试要求,通常会在pcb(printed circuitboard,印制电路板)上添加滤波电容来抑制emi传导和辐射骚扰。

2、可参阅图1,为差模、共模干扰的示意图。图1中的icm1表示火线与地线之间的共模干扰电流,vcm1则是二者之间的共模电压。icm2表示零线与地线之间的共模干扰电流,vcm2则是二者之间的共模电压。idm表示火线与零线之间的差模干扰电流,vdm则是二者之间的差模电压。在高频开关电源电路中,快速的开关动作会产生电压、电流的快速变化,因此通常来说,原边开关管以及副边二极管是主要的噪声源,带来的电压脉冲是导致共模噪声的主要原因,而电流脉冲则是导致差模噪声的主要原因,差模和共模噪声难以抑制会导致emi超标特别是高频段emi超标。

3、目前,解决emi超标的主要手段是在电源电路整流桥前添加滤波电路,简化电路模型原理可参阅图2所示。其中的cy1,cy2,cy3以及cy4为y电容,为电源线(l线)和地线(n线)之间提供一个低阻抗回路,降低共模干扰。lcm1和lcm2为共模电感,利用电磁感应和磁场相互作用的原理抑制电源线中的共模干扰。cx1和cx2为x电容,用来抑制电源线地线之间的差模干扰,ldm1和ldm2为差模电感,利用线圈在高频率时阻抗大的特性来衰减差模干扰。

4、目前的方案中,调整上述的x电容,y电容、差模电感以及共模电感参数值,以有效解决emi干扰,是在产品生产出来后进行的,一旦测试不合格,便需要不断调整各个滤波元器件的参数取值。此外当没有合适的参数选取方案时,还需要重新绘制pcb,更改器件和走线布局,重新生产和测试,如此一来,使得产品研发周期和成本大幅增加。

5、综上所述,如何有效地实现电源电路的电磁干扰测试,降低生产成本,缩短产品调试周期,提高研发效率,是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种电源电路的电磁干扰测试方法、系统及设备,以有效地实现电源电路的电磁干扰测试,降低生产成本,缩短产品调试周期,提高研发效率。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:

3、第一方面,本专利技术提供了一种电源电路的电磁干扰测试方法,包括:

4、基于电源电路的电路结构以及布线信息,建立所述电源电路的pcb模型;

5、基于所述电源电路的所述pcb模型,建立携带有所述电源电路的寄生参数信息的寄生参数模型;

6、针对所述寄生参数模型中各个指定型号的元器件,利用预先构建的所述元器件的等效高频电路模型替换所述元器件,得到目标模型;

7、对所述目标模型进行仿真测试,得到所述目标模型的电磁干扰测试结果并作为所述电源电路的电磁干扰测试结果;

8、其中,所指定型号的元器件中,至少包括电感,电容以及电阻。

9、在一种实施方式中,基于所述电源电路的所述pcb模型,建立携带有所述电源电路的寄生参数信息的寄生参数模型,包括:

10、基于所述电源电路的所述pcb模型进行网络名称的识别以及寄生参数的提取,得到携带有所述电源电路的寄生参数信息的寄生参数模型;

11、其中,所述寄生参数模型中包括每个网络之间的寄生电容参数以及各走线的寄生电感参数和寄生电阻参数。

12、在一种实施方式中,对所述目标模型进行仿真测试,得到的电磁干扰测试结果作为所述电源电路的电磁干扰测试结果,包括:

13、对所述目标模型进行仿真测试,确定出第一指定位置处的差模噪声曲线以及第二指定位置处的共模噪声曲线,作为得到的所述目标模型的电磁干扰测试结果,并作为所述电源电路的电磁干扰测试结果;

14、其中,所述差模噪声曲线为所述第一指定位置处的差模噪声与所述电源电路的噪声信号频率之间的关系曲线;

15、所述共模噪声曲线为所述第二指定位置处的共模噪声与所述电源电路的噪声信号频率之间的关系曲线。

16、在一种实施方式中,针对任意一个指定型号的元器件,所述元器件的等效高频电路模型的构建过程包括:

17、基于所述元器件的器件类型,确定出对应于所述器件类型的等效高频电路拓扑结构,并基于所述等效高频电路拓扑结构得到携带有待定参数的阻抗表达式;

18、在不同噪声信号频率下,对指定型号的所述元器件的阻抗进行测量,作为得到的一组实验样本;

19、基于所述实验样本,确定出所述阻抗表达式中的各个待定参数的取值;

20、将确定出了各个待定参数的取值的阻抗表达式,作为指定型号的所述元器件的等效高频电路模型。

21、在一种实施方式中,基于所述实验样本,确定出所述阻抗表达式中的各个待定参数的取值,包括:

22、在各个待定参数各自的数值范围约束内,随机生成各个待定参数的初始值;

23、以降低残差平方和函数q的取值为更新目标,按照预设的更新规则,对各个待定参数进行数值更新;

24、当满足更新停止条件时,将当前的各个待定参数,作为所确定出的所述阻抗表达式中的相应待定参数的取值;

25、其中,所述残差平方和函数q表示为

26、其中,n表示的是所述实验样本的采样点总数量,i表示的是第i个采样点,fi表示的是在第i个采样点时所使用的噪声信号频率,表示的是基于当前的所述阻抗表达式所计算出的所述元器件的阻抗幅值,a(fi)表示的是在第i个采样点时所测量出的所述元器件的阻抗幅值。

27、在一种实施方式中,以降低残差平方和函数q的取值为更新目标,按照预设的更新规则,对各个待定参数进行数值更新,包括:

28、以降低残差平方和函数q的取值为更新目标,按照进化差分算法对各个待定参数进行数值更新;

29、所述更新停止条件包括:残差平方和函数q的取值低于预设的第一阈值,或者更新轮次达到了预设的第二阈值。

30、在一种实施方式中,当所述元器件的器件类型为电感时,基于所述元器件的器件类型,确定出对应于所述器件类型的等效高频电路拓扑结构为:第一电阻,第一电容以及第一电感并联的拓扑结构,相应地,基于所述等效高频电路拓扑结构得到的携带有待定参数的阻抗表达式表示为:

31、

32、其中,zdm表示的是电感类型的元器件阻抗,r1,l1,c1均为待定参数且分别表示的是所述第一电阻的电阻值,所述第一电感的电感值以及所述第一电容的电容值,ω表示的是角频率且ω=2πf,f表示的是噪声信号频率,j表示的是虚数单位;

33、当所述元器件的器件类型为电容时,基于所述元器件的器件类型,确定出对应于所述器件类型的等效高频电路拓扑结构为:第二电感,第二电阻以及第二电容串联的拓扑结构,相应地,基于所述等效高频电路拓本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,基于所述电源电路的所述PCB模型,建立携带有所述电源电路的寄生参数信息的寄生参数模型,包括:

3.根据权利要求1所述的电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,对所述目标模型进行仿真测试,得到的电磁干扰测试结果作为所述电源电路的电磁干扰测试结果,包括:

4.根据权利要求1至3任一项所述的电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,针对任意一个指定型号的元器件,所述元器件的等效高频电路模型的构建过程包括:

5.根据权利要求4所述的电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,基于所述实验样本,确定出所述阻抗表达式中的各个待定参数的取值,包括:

6.根据权利要求5所述的电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,以降低残差平方和函数Q的取值为更新目标,按照预设的更新规则,对各个待定参数进行数值更新,包括:

7.根据权利要求4所述的电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,当所述元器件的器件类型为电感时,基于所述元器件的器件类型,确定出对应于所述器件类型的等效高频电路拓扑结构为:第一电阻,第一电容以及第一电感并联的拓扑结构,相应地,基于所述等效高频电路拓扑结构得到的携带有待定参数的阻抗表达式表示为:

8.根据权利要求7所述的电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,所指定型号的元器件中还包括二极管和铁氧体磁珠;

9.一种电源电路的电磁干扰测试系统,其特征在于,包括:

10.一种电源电路的电磁干扰测试设备,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,基于所述电源电路的所述pcb模型,建立携带有所述电源电路的寄生参数信息的寄生参数模型,包括:

3.根据权利要求1所述的电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,对所述目标模型进行仿真测试,得到的电磁干扰测试结果作为所述电源电路的电磁干扰测试结果,包括:

4.根据权利要求1至3任一项所述的电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,针对任意一个指定型号的元器件,所述元器件的等效高频电路模型的构建过程包括:

5.根据权利要求4所述的电源电路的电磁干扰测试方法,其特征在于,基于所述实验样本,确定出所述阻抗表达式中的各个待定参数的取值,包括:

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹宏宇王佐殷鑫刘惠颖开翠颖宫游李兴刚满江雪李琦王晓宇黄武杨慧军刁瑞朋高生宇
申请(专利权)人:国网黑龙江省电力有限公司营销服务中心
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1