一种新能源汽车用高压部件电磁兼容滤波电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新能源汽车用高压部件电磁兼容滤波电路，包括一差模电感L1串联在电源线正极，一差模电感L3串联在电源线负极，一差模电容Cx1并联在差模电感L1、L3之前，一差模电容Cx2并联在L1、L3之后，一共模电感L2串联在差模电容Cx1和差模电感L1、L3电感之间，还包括共模电容Cy1、Cy2、Cy3、Cy4分两组分别并联在共模电感L2前端和后端。该滤波电路不但可以降低高压部件对外的传导发射骚扰，也能提高高压部件抗外部传导骚扰的能力，增强整车电气系统工作的可靠性。
【专利说明】一种新能源汽车用高压部件电磁兼容滤波电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及新能源车用高压部件电磁兼容【技术领域】，更具体地说涉及一种新能源汽车用高压部件传导发射电磁骚扰处理的电路结构。
【背景技术】
[0002]近年来，日益繁多的电子电器产品被广泛地应用在新能源汽车上，各种电子电器产品在新能源汽车上占的比重正在提高。新能源汽车用高压部件产生的传导发射骚扰影响特定电气系统及其周围电子设备的正常运行，关乎整车电气系统的安全可靠性。同时，外界的传导发射骚扰也会影响高压部件的正常工作。新能源汽车用高压部件多属于高功率电力电子装置，它们的传导发射骚扰问题显得格外重要。
[0003]传导发射骚扰分为传导共模骚扰和传导差模骚扰。传统的滤波电路在使用过程中，不能有效滤除传导差模骚扰。滤波过程中，容易将传导共模骚扰转换成传导差模骚扰从电源线流出，导致滤波效果降低，难以达到电磁兼容指标。
[0004]CN203086123U公开了一种汽车电源端口滤波电路，其包括第一 TVS管和第二 TVS管，第一 TVS管的一端与汽车电源端口的正极连接，另一端接地；第二 TVS管的一端与汽车电源端口的负极连接，另一端接地。该滤波电路有效地保护电子电路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的破坏，满足电磁兼容的要求。使汽车电源端口能够达到良好的滤波效果，避免在实际使用过程中 出现的一些脉冲的干扰，保障人身和车辆安全。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种新能源汽车用高压部件电磁兼容滤波电路，其能够防止因电源线正负极阻抗不平衡导致传导共模骚扰转换成传导差模骚扰，还可以抑制新能源汽车用高压部件产生的对应频率范围的传导发射骚扰。
[0006]本实用新型所述新能源汽车用高压部件电磁兼容滤波电路，包括一共模电感L2,该共模电感L2的其中一个电感串联在电源线正极上，共模电感L2的另一个电感串联在电源线负极上；一差模电感L1，该差模电感L1串联在电源线正极上，并且位于所述共模电感1^2之后；一差模电感L3,该差模电感L3串联在电源线负极上,并且位于所述共模电感L2之后；一差模电容Cx2,该差模电容Cx2位于所述差模电感L1及差模电感L3之后,差模电容Cx2的一端与电源线正极连接，另一端与电源线的负极连接；一差模电容Cxl，该差模电容Cxl位于所述共模电感L2之前，差模电容Cxl的一端与电源线正极连接，另一端与电源线的负极连接；一共模电容Cyl，该共模电容Cyl位于所述差模电容Cxl和共模电感L2之间，共模电容Cyl的一端与电源线的负极连接，另一端接地；一共模电容Cy2，该共模电容Cy2位于所述差模电容Cxl和共模电感L2之间，共模电容Cy2的一端与电源线的正极连接，另一端接地；一共模电容Cy3，该共模电容Cy3位于所述共模电感L2与差模电感L1及差模电感L3之间，共模电容Cy3的一端与电源线的负极连接，另一端接地；一共模电容Cy4，该共模电容Cy4位于所述共模电感L2与差模电感L1及差模电感L3之间，共模电容Cy4的一端与电源线的正极连接，另一端接地。[0007]传导共模骚扰产生的共模电流会在共模电感L2内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，以此衰减共模电流。同理，传导差模骚扰产生的差模电流，会在差模电感L1内产生磁场增大线圈感抗，以此衰减差模电流。通过与电感并联的共模电容Cyl、Cy2、Cy3、Cy4及差模电容Cxl、Cx2 —起构成低通滤波电路，共同抑制电源线上的传导发射骚扰。
[0008]在正电源线负极串联差模电感L3，防止因电源线正负极阻抗不平衡导致传导共模骚扰转换成传导差模骚扰的情况。
[0009]针对新能源汽车用高压部件多，传导发射骚扰频率范围宽，超标量不固定等特性，该滤波电路还可以通过选取串联的共模电感及并联的Cx电容组数，来调节电感和电容的谐振频率，进而抑制特定频率范围的传导发射骚扰。
[0010]本实用新型通过对输入输出接口电路传导发射骚扰的滤波处理，不但可以降低高压部件对外的传导发射骚扰，也能提高高压部件抗外部传导骚扰的能力，增强整车电气系统工作的可靠性。具有该种电路结构的高压部件，应用到新能源汽车上，能较好的满足整车电磁兼容环境使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的电路图；
[0012]图2为本实用新型应用于直流变换器输入端的电路图；
[0013]图3为本实用新型应用于直流变换器输出端的电路图；
[0014]图4为直流变换器输入端未应用本实用新型时输入传导发射骚扰值的波形图；
[0015]图5为直流变换器输入端应用本实用新型后输入传导发射骚扰值的波形图；
[0016]图6为直流变换器输出端未应用本实用新型时输出传导发射骚扰值的波形图；
[0017]图7为直流变换器输出端应用本实用新型后输出传导发射骚扰值的波形图。
【具体实施方式】
[0018]为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面结合附图来对本实用新型进行详细阐述。
[0019]参见图1所示，为本实用新型所述典型的新能源车用高压部件滤波电路结构，包括一共模电感L2，该共模电感L2的其中一个电感串联在电源线正极上，共模电感L2的另一个电感串联在电源线负极上。一差模电感L1，该差模电感L1串联在电源线正极上，并且位于所述共模电感L2之后。一差模电感L3,该差模电感L3串联在电源线负极上，并且位于所述共模电感L2之后。一差模电容Cx2，该差模电容Cx2位于所述差模电感L1及差模电感L3之后，差模电容Cx2的一端与电源线正极连接，另一端与电源线的负极连接。一差模电容Cxl，该差模电容Cxl位于所述共模电感L2之前，差模电容Cxl的一端与电源线正极连接，另一端与电源线的负极连接。一共模电容Cyl，该共模电容Cyl位于所述差模电容Cxl和共模电感L2之间，共模电容Cyl的一端与电源线的负极连接，另一端接地。一共模电容Cy2，该共模电容Cy2位于所述差模电容Cxl和共模电感L2之间，共模电容Cy2的一端与电源线的正极连接，另一端接地。一共模电容cy3，该共模电容Cy3位于所述共模电感L2与差模电感L1及差模电感L3之间，共模电容Cy3的一端与电源线的负极连接，另一端接地。一共模电容Cy4，该共模电容Cy4位于所述共模电感L2与差模电感L1及差模电感L3之间，共模电容Cy4的一端与电源线的正极连接，另一端接地。
[0020]参见图2所示，将图1所述电路应用在新能源车用的直流变换器输入端。
[0021]在直流变换器输入端，散热板与开关管集电极之间有绝缘垫片，由于双方接触面积较大，绝缘垫片较薄，造成两者间在高频工作时产生分布电容。因此，高频开关电流会通过该电容流到散热板，再通过散热板流到机壳至车身地，形成共模传导电流回路。大部分差模传导发射是由功率晶体管集电极电流波形的基波和谐波造成的，在电源线正负极形成回路。当输入正负极线对地的阻抗不对称时，共模骚扰还会被转化为差模骚扰。
[0022]直流变换器输入滤波电路，由差模电感L4、L7和差模电容Cx3、Cx4、Cx5根据差配原理连接而成。所述差模电感L4串联在电源线正极，差模电感L7串联在电源线负极；所述差模电容Cx3、Cx4并联在差模电感L4、L7之前，差模电容Cx5并联在差模L4、L7之后。共模电感L5串联在差模电容Cx3、Cx4之间。共模电感L6串联在差模电容Cx4和差模电感LpL3之间。所述滤波电路还包括共模电容Cy5、Cy6与Cy7、Cygo共模电容Cy5和Cy6分别并联在共模电感L5前端。共模电容Cy7和Cy8分别并联在共模电感L5后端。共模电容Cy9Xyltl并联在共模电感L6和差模电感U、L3之间。
[0023]该滤波电路在图1的基础上，增加了一组串联的共模电感、增加了一并联的差模电容、增加了一组并联的共模电容。由于共模电感L5、L6均采用两个绕组在同一磁芯上反相绕制，电感量较大，多为10mH-33mH。共模电容Cy5、Cy6、Cy7、Cy8、Cy9、Cylo受安规性能影响，容值较小，典型值为InF或2.2nF。因此，共模滤波电路主要针对中高频段(IMHz-lOMHz)传导发射骚扰滤波。差模电感L4、L7在磁芯上绕制一个绕组，电感量相对共模电感L5、L6小很多。差模电容Cx3、Cx4、Cx5典型值为0.1-1 μ F，相对共模电容较大，因此差模滤波电路主要针对低频段(0.1MHz-1MHz)传导骚扰滤波。
[0024]参见图4和图5所示，应用本实用新型优化的输入滤波电路后，在0.1MHz-lOMHz频段内，输入端传导骚扰平均降低30dB μ V/m。
[0025]参见图3所示，本实用新型应用于新能源车用的直流变换器输出端。
[0026]在直流变换器输出端，散热板与开关管集电极之间的分布电容，产生的共模骚扰，转换成输出端差模骚扰，通过直流变换器外壳连接到车身地，所以在这种情况下只有输出差模传导骚扰。
[0027]在输出端整流管01、％后，采用一级传导差模滤波电路。由差模电感L8和差模电容Cx6、Cx7根据差配原理连接而成。所述差模电感L8串联在电源线正极，所述差模电容Cx6并联在差模电感L8之前，差模电容Cx7并联在差模电感L8之后。差模电感L8取值I μ Η-100 μ H范围，差模电容Cx6、Cx7取值0.1 μ F-1 μ F范围，并增加多只并联的电解电容Cp C2滤波，减小0.1MHz-1MHz频段范围输出骚扰。为了滤除正极线上高频段(大于IMHz)骚扰，在差模电容Cx6和差模电感L8之间增加一组共模电容Cyll，Cyl2,典型值为lnF-2.2nF。
[0028]参见图6和图7所示，应用本实用新型优化的输出滤波电路后，在0.1MHz-lOMHz频段内，输出端传导骚扰平均降低40dBy V/m。
【权利要求】
1.一种新能源汽车用高压部件电磁兼容滤波电路，其特征在于，包括: 一共模电感L2，该共模电感L2的其中一个电感串联在电源线正极上，共模电感L2的另一个电感串联在电源线负极上； 一差模电感L1，该差模电感L1串联在电源线正极上，并且位于所述共模电感L2之后；一差模电感L3，该差模电感L3串联在电源线负极上，并且位于所述共模电感L2之后；一差模电容Cx2,该差模电容Cx2位于所述差模电感L1及差模电感L3之后,差模电容Cx2的一端与电源线正极连接，另一端与电源线的负极连接； 一差模电容Cxl,该差模电容Cxl位于所述共模电感L2之前,差模电容Cxl的一端与电源线正极连接，另一端与电源线的负极连接； 一共模电容Cyl，该共模电容Cyl位于所述差模电容Cxl和共模电感L2之间，共模电容Cyl的一端与电源线的负极连接，另一端接地； 一共模电容Cy2,该共模电容Cy2位于所述差模电容Cd和共模电感L2之间,共模电容Cy2的一端与电源线的正极连接，另一端接地； 一共模电容cy3，该共模电容Cy3位于所述共模电感L2与差模电感L1及差模电感L3之间，共模电容Cy3的一端与电源线的负极连接，另一端接地； 一共模电容cy4，该共模电容Cy4位于所述共模电感L2与差模电感L1及差模电感L3之间，共模电容Cy4的一端与电源线的正极连接，另一端接地。
【文档编号】H02M1/14GK203645532SQ201320828949
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】冉彦杰, 娄莉娜, 牟丽莎, 刘太刚, 袁昌荣, 苏岭 申请人:重庆长安汽车股份有限公司, 重庆长安新能源汽车有限公司