一种磁环的阻抗等效电路及其参数确定方法与流程

本公开实施例涉及电路设计，更具体地，涉及一种磁环的阻抗等效电路、及一种磁环的阻抗等效电路的参数确定方法。

背景技术：

1、滤波磁环在高压大电流产品的电磁干扰滤波电路中起着无法替代的作用。滤波磁环在不同频率下呈现不同的阻抗，对噪声电流的衰减异常明显。在滤波器设计中，需要对滤波磁环的阻抗特性进行电路建模，转换成阻抗等效电路再进行计算与仿真。

2、现有滤波磁环的阻抗等效电路仅为一个电感。由于磁环磁芯材料的特性和生产工艺的影响，导致滤波磁环的理论特性与实际阻抗特性之间的误差较大，不可用于精确仿真。

技术实现思路

1、本公开实施例的一个目的是提供一种磁环的阻抗等效电路。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供了一种磁环的阻抗等效电路，包括输入端、输出端、第一阻抗模块和第二阻抗模块，所述第二阻抗模块包括至少一个阻抗子模块，所述第一阻抗模块和所述第二阻抗模块并联连接在所述输入端和所述输出端之间，所述至少一个阻抗子模块串联连接在所述输入端和所述输出端之间。

3、可选的，所述第一阻抗模块包括第一端、第二端和第一电阻，所述第一端与所述输入端直接连接，所述第二端与所述输出端直接连接，所述第一电阻连接在所述第一端和所述第二端之间。

4、可选的，所述至少一个阻抗子模块中的任一个阻抗子模块包括第三端、第四端、第一阻抗单元和第二阻抗单元，所述第一阻抗单元包括第一电感，所述第二阻抗单元包括第二电阻、第二电感和第一电容，所述第一阻抗单元和第二阻抗单元并联连接在所述第三端和所述第四端之间。

5、可选的，所述第二电阻、所述第二电感和所述第一电容串联连接在所述第三端和所述第四端之间。

6、根据本公开的第二方面，还提供了一种磁环的阻抗等效电路的参数确定方法，所述阻抗等效电路为根据本公开第一方面所述的阻抗等效电路，

7、获取所述磁环的阻抗曲线，所述阻抗曲线反映所述磁环的阻抗随频率变化的规律；

8、根据所述阻抗曲线至少一个频率对应的阻抗值确定所述阻抗等效电路的参数，其中，所述阻抗等效电路的参数包括所述阻抗等效电路中至少一个阻抗元件的阻抗。

9、可选的，所述第一阻抗模块包括第一电阻，

10、所述根据所述阻抗曲线确定所述阻抗等效电路的参数，包括：

11、确定第一阻抗值对应的电阻值，作为所述第一电阻的阻值，所述第一阻抗值为所述阻抗曲线中最末频点对应的阻抗值。

12、可选的，所述阻抗子模块包括第一阻抗单元和第二阻抗单元，所述第一阻抗单元包括第一电感，所述第一阻抗单元和第二阻抗单元并联连接，

13、所述根据所述阻抗曲线确定所述阻抗等效电路的参数，包括：

14、根据第二阻抗值所对应的电抗值，确定所述第一电感的电感值，所述第二阻抗值为所述阻抗曲线的线性区间的阻抗值。

15、可选的，所述第二阻抗单元包括串联连接的第二电阻、第二电感和第一电容；

16、所述根据所述阻抗曲线确定所述阻抗等效电路的参数，包括：

17、确定第三阻抗值所对应的电阻值，作为所述第二电阻的阻值，根据所述第三阻抗的电抗值，确定所述第二电感的电感值，第三阻抗值为所述阻抗曲线的非线性区间的目标频点对应的阻抗值。

18、可选的，所述根据所述阻抗曲线确定所述阻抗等效电路的参数，还包括：

19、根据所述第三阻抗值、所述第二电阻的阻值和所述第二电感的电感值，确定所述第一电容的电容值，其中，所述第一电容的电容值通过如下公式确定：

20、

21、其中，zj(fj)表示第j个目标频点所对应的第三阻抗值，f0j表示第j个目标频点的频率，c1j表示第j个第二阻抗模块中第一电容的电容值，l2j表示第j个第二阻抗模块中第二电感的电感值，r2j表示第j个第二阻抗模块中第二电阻的阻值。

22、可选的，所述第一电感的电感值、所述第二电阻的阻值、所述第二电感的电感值和所述第一电容的电容值满足如下公式：

23、

24、其中，zt(f)表示所述阻抗曲线在频率f所对应的阻抗值，c1j表示第j个第二阻抗模块中第一电容的电容值，l1j表示第j个第二阻抗模块中第一电感的电感值，l2j表示第j个第二阻抗模块中第二电感的电感值，r2j表示第j个第二阻抗模块中第二电阻的阻值，r1表示第一阻抗模块中第一电阻的阻值。

25、通过本公开实施例中磁环的阻抗等效电路，串联的第二阻抗模块的数量越多，阻抗等效电路的阻抗相对于磁环的阻抗误差越小，即阻抗等效电路的阻抗的准确性越高。可以根据计算和仿真精度要求确认所需的串联的第二阻抗模块的数量，相对灵活、方便和高效地进行电路建模，还可以使的阻抗等效电路的计算和仿真更高效、准确。

26、通过本实施例的方法确定阻抗等效电路的参数，可以有效减小阻抗等效电路的阻抗与实际磁环的阻抗之间的差异，进而可以提升滤波器计算及仿真的准确性。

27、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种磁环的阻抗等效电路，其特征在于，包括输入端、输出端、第一阻抗模块和第二阻抗模块，所述第二阻抗模块包括至少一个阻抗子模块，所述第一阻抗模块和所述第二阻抗模块并联连接在所述输入端和所述输出端之间，所述至少一个阻抗子模块串联连接在所述输入端和所述输出端之间。

2.根据权利要求1所述的阻抗等效电路，其特征在于，所述第一阻抗模块包括第一端、第二端和第一电阻，所述第一端与所述输入端直接连接，所述第二端与所述输出端直接连接，所述第一电阻连接在所述第一端和所述第二端之间。

3.根据权利要求1所述的阻抗等效电路，其特征在于，所述至少一个阻抗子模块中的任一个阻抗子模块包括第三端、第四端、第一阻抗单元和第二阻抗单元，所述第一阻抗单元包括第一电感，所述第二阻抗单元包括第二电阻、第二电感和第一电容，所述第一阻抗单元和第二阻抗单元并联连接在所述第三端和所述第四端之间。

4.根据权利要求3所述的阻抗等效电路，其特征在于，所述第二电阻、所述第二电感和所述第一电容串联连接在所述第三端和所述第四端之间。

5.一种磁环的阻抗等效电路的参数确定方法，其特征在于，所述阻抗等效电路为根据权利要求1至4中任一项所述的阻抗等效电路，

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一阻抗模块包括第一电阻，

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述阻抗子模块包括第一阻抗单元和第二阻抗单元，所述第一阻抗单元包括第一电感，所述第一阻抗单元和第二阻抗单元并联连接，

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二阻抗单元包括串联连接的第二电阻、第二电感和第一电容；

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述阻抗曲线确定所述阻抗等效电路的参数，还包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一电感的电感值、所述第二电阻的阻值、所述第二电感的电感值和所述第一电容的电容值满足如下公式：

技术总结本公开提供了一种磁环的阻抗等效电路及其参数确定方法，该磁环的阻抗等效电路包括输入端、输出端、第一阻抗模块和第二阻抗模块，所述第二阻抗模块包括至少一个阻抗子模块，所述第一阻抗模块和所述第二阻抗模块并联连接在所述输入端和所述输出端之间，所述至少一个阻抗子模块串联连接所述输入端和所述输出端之间。技术研发人员：罗宝刚,李遵杰,薛鹏辉,魏俊生,石雷受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29