CST电动车EMC仿真——电机控制器MCU滤波仿真

2024新年伊始,笔者接到了一个看起来很简单,实则也很简单的仿真任务------为电机控制器MCU设计一个滤波电路并仿真。

一、传导噪声分析

很显然,在没有任何滤波的前提下,该模型的CE仿真结果已经超过XX标准的限制线,如下图所示。

因此,在0.53M-1.8M频段,滤波电路的插损设计指标为-25dB (从上图可知,PK值需要降低10dB以上,而AV 值需要降低25dB以上,才能满足标准要求)。

二、滤波电路设计

根据MCU电路及仿真结果分析可知,该传导噪声以共模噪声为主。在该案例中,笔者使用常见的LC滤波或π型滤波电路拓扑。如下图所示

注:该图片来自于网络

根据以上电路及滤波器的空间布局来创建滤波器的3D结构模型及电路模型,如下图所示。

滤波电路3D模型

三、滤波电路仿真

如果现在就把设计好的滤波电路3D模型与MCU 3D模型联合起来,做完整的CE仿真,那么很可能在经历漫长的等待后,并不能获得理想的CE仿真结果。这种坑,笔者肯定是掉过的。下面就和大家分享一下笔者从坑里爬出来以后的经验总结。

方法一:等效滤波电路仿真

电路仿真能够比较快速地得到仿真结果,进而能够快速地进行滤波电路的设计。该案例的等效滤波电路仿真模型如下图所示。

结论:分别仿真有无滤波两种电路。仿真结果对比可知,增加滤波器以后,高于2M的频段,噪声衰减较大,但在1.5M之前,噪声没有降低,反而在0.8M附近产生了较大的谐振。如下图所示。

方法二:基于场路协同的滤波器仿真

包含滤波电路的三维模型

电路模型

结论:分别仿真有无滤波两种模型,仿真结果与电路仿真结果基本一致,包括低频的谐振,如下图所示。

四、滤波电路优化

很明显,笔者的滤波电路设计并没有一次成功,该滤波器在低频段(<2M)基本没有滤波效果,而且产生了谐振。因此笔者对滤波电路参数进行了优化及调整,最终获得了比较理想的仿真结果,如下图。

基于场路协同的滤波电路仿真结果对比

最后将滤波电路与电机控制电路相结合,得到最终的传导发射仿真结果,如下图所示。

基于场路协同的传导发射仿真结果

【相关内容】

CST常见问题:用户如何提交SR问题

CST软件探索EFT虚拟测试:从IEC标准到3D仿真实战

无参优化器:利用CST和Tosca进行拓扑优化之单极天线(下)

相关推荐
振南的单片机世界13 小时前
函数调用时,返回地址和局部变量都存“栈”里
stm32·单片机·嵌入式硬件
小歪 | 前端13 小时前
VUE_运行Vue项目Network: unavailable问题解决
前端·javascript·vue.js
ye1501277745513 小时前
220V降12V降24V风扇驱动WT5112
单片机·嵌入式硬件·其他·硬件工程
吹个口哨写代码13 小时前
小程序图片不显示,直接访问显示,头部配置问题
javascript·css·nginx
dqsh0613 小时前
STM32和STM32CubeMX实现遥控器控制, 保姆级教程
stm32·单片机·嵌入式硬件·机器人·遥控器
林恒smileZAZ13 小时前
宇宙画布:纯 CSS+JS 实现交互式深空艺术
前端·javascript·css
llilian_1613 小时前
晶振测量仪 晶振频率测试仪器的多领域应用解析 晶振频率测试仪器
功能测试·单片机·嵌入式硬件·测试工具·51单片机
kaikaile199513 小时前
基于STM32F103的BMS通信控制
stm32·单片机·嵌入式硬件
天天爱吃肉821813 小时前
笔记:同步电机调试时电角度校正方法说明
大数据·人工智能·笔记·功能测试·嵌入式硬件·汽车
国科安芯13 小时前
空间激光通信系统中抗辐射 MCU 芯片应用研究
单片机·嵌入式硬件·架构·risc-v·安全性测试