摘 要

由于LISN、电流探头、电缆等设备存在容量的限值，对于一些工作于高电压大电流系统的电子设备来说，当前的测试标准不能满足测试条件。本文将分别通过对分流测量、降低功率测量法、去除LISN测量法等方法进行分析比较，通过对其理论分析和实验验证来研究其可行性。从而得出结论来为工程中的高电压大电流系统中电子设备的传导发射的测试提供思路。

关键词：高电压大电流系统 电磁兼容 传导干扰测试 LISN

Abstract

Because LISN, current probes, cables and other equipment have capacity limits, it is not possible to test the conducted emission of power lines of electronic equipment in high voltage and high current systems according to the test conditions specified by GJB152A. In this paper, we will analyze and compare the methods of shunt measurement, power reduction measurement, and measurement without LISN, and study its feasibility through theoretical analysis and experimental verification. Thus, conclusions can be drawn to provide ideas for the testing of conducted emissions of electronic devices in high-voltage and high-current systems in engineering.

Key words: High-voltage high-current system, electromagnetic compatibility, conducted interference test,LISN

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景与目的 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 选题意义 3

1.4 主要研究内容和方法 4

第2章传导干扰测试方法比较与分析 6

2.1 测试方法比较与分析 6

2.2 分流测量方法地基本原理 7

2.3 降功率测量方法 8

2.4 不加LISN电流探头测量方法 9

2.5 不加LISN串电阻测量方法 9

第3章 实验的操作与仿真 11

3.1仿真模型的建立 11

3.2实验步骤 11

3.3仿真设置 13

第4章 结论 16

参考文献 18

致 谢 19

第1章 绪论

1.1研究背景与目的

当今世界各项技术都迅猛发展，随之而来的便是各种技术上的缺陷与不足。例如当前的电子技术便出现了EMC的问题。日常生活中，人们使用的各种电子设备在工作时都会发射许多电磁辐射。而这些电磁辐射对工作来说既有好处也有坏处。它们或多或少地会影响其他设备的正常运行，而这种现象，我们称之为电磁干扰现象。一般来说，任一由多个组件构成地电力系统环境，在它工作时就会产生电磁干扰。这些电磁干扰可能发生在电子设备地子电路之中，也有可能发生在不同或者相同地系统之中而产生系统级电磁干扰和设备级电磁干扰。尤其是在船舶这种大电压大电流系统之中，这种电磁干扰地效果就显得更为严重了。甚至于会发生极其严重地事故，这些情况也是屡见不鲜的。

电磁兼容性是指各种不同的电力系统或者电子设备能够于各自相应所处的环境之中正常运作，而且不会影响其他的设备系统致使它们受到强大的电磁干扰而不能正常运行。由于工程中的各种EMC问题测出不穷，而且又亟待解决，对于电磁兼容性的研究也变得愈加重要了。其研究所需要的理论基础包括电磁场理论、电路基础、信号分析、数学等多门学科与技术，其适用范围几乎包括全部用电领域^[13]。

电磁兼容性研究的主要内容都是根据组成电磁干扰的三个主要因素进行的，这三个因素指的是电磁干扰源、电磁干扰耦合途径以及敏感设备，所有的电磁干扰问题都由这三个因素构成并引起，因此可以称他们为电磁干扰的三要素^[14]。敏感设备使系统中电磁干扰的最终受害者，电磁干扰源所产生的干扰噪声经过传输通道最终达到敏感设备，这时能否产生电磁干扰就取决于敏感设备自身是否有能力抵抗干扰^[15]。

在利用电气或电子设备的各种应用中，电磁干扰是一个非常重要的问题。实际上，今天，国际和国家标准要求不断提高，以确保每台设备都能正常运行，而不会对环境造成严重的电磁干扰，并且不会在存在外部电磁干扰的情况下显着降低运行性能。 。

如今，电力电子转换器广泛用于工业，商业和住宅领域，因此为了获得高功率密度以及减小整个功率转换单元的尺寸已经花费了很大的精力。为此目的，已经开发了新的拓扑和控制策略，以增加有源设备的开关频率。一方面，这些过程可以减小功率转换器的尺寸，另一方面，它们会导致更严重的电磁干扰现象。电力电子设备中EMI的主要来源实际上是遵循一定的PWM（脉冲宽度调制）技术后，电压和电流的快速变化。

在汽车应用中，由于当今的车辆配备了大量敏感的电子通信和控制系统以及数个开关电源转换器，因此这些问题甚至更加严重（相对法规更为严格）。前者负责辐射发射（高频：30 MHz-1 GHz），而转换器是传导发射的主要原因（低频：9 kHz-30 MHz）。

电动（EV）和混合动力（HEV）车辆的驱动器通常由级联的交流电动机和逆变器组成，该级联由直流电链供电，直流电链是由电池单元（BU）或发电机（EG）提供的直流电链，燃料电池（FC）或上述组件与超级电容器罐（UC）的组合。由于无法准确预测噪声传播和耦合路径，因此多个功率转换器的同时存在使EMI分析更加困难。

为了降低电源电缆的电流噪声，必须使用EMI滤波器，集总或分布式电感电容电路。滤波器的大小与电流噪声谐波的期望衰减程度有关。为了满足标准规格，如今设计用于减少可调速驱动器中的EMI效应的滤波技术已广泛用于电力牵引系统中。

舰船综合电力系统实现了传统舰船中彼此相互独立的动力与电力两大分系统的统一 ^[1-2]。船舶电力系统中扰主要有传导电磁干扰和辐射电磁干扰两类^[3]。通过建立系统电路等效参数模型的方法就可以实现对传导干扰的分析预测，建立准确的干扰分析模型不仅能对系统的电磁干扰问题进行有效的分析预测，而且也有助于设计相应的滤波器^[4][5]。

也许是由于早期的电磁干扰现象并不明显，人类对于他造成的影响并不十分敏感，这也直接导致了在EMC领域的研究长期处于停滞的状态，而随着电气技术的日新月异，大功率电气设备越来越多的走入了人们的视野，电磁兼容方面的研究终于引起了人类足够的重视。目前，国内外已有很多专家学者都开始了对电力系统传导干扰问题的探索，但大多数的文献专注于研究传导干扰的产生机理、抑制方法、测试方法或者在传导干扰预测过程中建立时域模型的方法，还有专门讨论共模电压产生的轴电流、轴电压以及共模漏电流等现象造成的负面影响^[6][7],另外还有文章论述了电力电缆对电机性能的影响，而对建立整个电力系统的干扰等效电路模型的研究不多。

1.2 国内外研究现状

近年来，由于物联网的普及和功率设备性能的增强，与电磁干扰（EMI）噪声相关的干扰的严重性有所提高。到目前为止，已经进行了许多有关EMI噪声主题的研究。有源噪声消除可以消除共模电压，并可以产生具有相同幅度的补偿电压。另一种方法是将Y电容器连接到电路的两侧，但不考虑框架和中点连接线的阻抗。