目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 汽車電磁兼容 1
1.1.1 電磁兼容含義及三要素 1
1.1.2 汽車電磁兼容的定義 1
1.2 汽車電磁兼容預(yù)測(cè)分析的必要性 2
1.3 國(guó)內(nèi)外汽車電磁兼容研究概況 4
1.4 汽車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn) 6
第2章 電磁兼容基礎(chǔ)知識(shí) 8
2.1 電磁兼容常用術(shù)語與分貝制單位 8
2.1.1 常用術(shù)語 8
2.1.2 分貝制單位及換算關(guān)系 10
2.2 電磁干擾源 14
2.2.1 輻射干擾源 15
2.2.2 傳導(dǎo)干擾源 16
2.3 電磁干擾的耦合路徑 18
2.3.1 傳導(dǎo)耦合 19
2.3.2 輻射耦合 24
第3章 點(diǎn)火系統(tǒng)傳導(dǎo)電磁干擾的仿真建模與抑制 27
3.1 點(diǎn)火系統(tǒng)的組成及工作原理 27
3.1.1 點(diǎn)火系統(tǒng)的組成 27
3.1.2 點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理 28
3.2 點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾的機(jī)理 29
3.2.1 初級(jí)電路的瞬態(tài)電流 29
3.2.2 次級(jí)電路中的火花放電 32
3.3 點(diǎn)火系統(tǒng)的傳導(dǎo)電磁干擾模型 34
3.3.1 建模思路與流程 34
3.3.2 各模塊電路模型的建模方法與過程 36
3.4 點(diǎn)火系統(tǒng)傳導(dǎo)電磁干擾模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 56
3.4.1 點(diǎn)火系統(tǒng)傳導(dǎo)電磁干擾集總參數(shù)電路模型 56
3.4.2 傳導(dǎo)電磁干擾模型的時(shí)頻域驗(yàn)證 58
3.5 點(diǎn)火系統(tǒng)電磁干擾抑制措施 61
3.5.1 火花塞內(nèi)置電阻參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 61
3.5.2 光電隔離技術(shù) 64
3.5.3 濾波技術(shù) 71
3.5.4 電磁屏蔽技術(shù) 83
第4章 雨刮系統(tǒng)的電磁干擾分析 91
4.1 雨刮系統(tǒng)的組成及工作原理 91
4.1.1 雨刮系統(tǒng)的組成 91
4.1.2 雨刮系統(tǒng)的工作原理 93
4.2 雨刮系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾的機(jī)理 96
4.2.1 換向產(chǎn)生的電磁干擾 96
4.2.2 雨刮電機(jī)啟停產(chǎn)生的電磁干擾 102
4.3 雨刮系統(tǒng)的傳導(dǎo)電磁干擾模型 104
4.3.1 雨刮電機(jī)高頻電路模型 104
4.3.2 電磁干擾源的提取 109
4.3.3 雨刮系統(tǒng)傳導(dǎo)電磁干擾的電路模型及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 109
4.4 雨刮系統(tǒng)的輻射電磁干擾模型 113
4.4.1 FIT算法的基本理論 113
4.4.2 Maxwell網(wǎng)格方程的時(shí)域求解 119
4.4.3 雨刮系統(tǒng)輻射電磁干擾仿真建模 122
4.4.4 仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比對(duì) 126
4.5 雨刮系統(tǒng)電磁干擾的抑制 128
4.5.1 雨刮系統(tǒng)電磁干擾測(cè)試及結(jié)果分析 128
4.5.2 傳導(dǎo)電磁干擾的抑制措施 133
第5章 直流電源變換系統(tǒng)的傳導(dǎo)電磁干擾 141
5.1 電磁干擾源的獨(dú)立測(cè)量與特征提取 141
5.1.1 干擾源的獨(dú)立測(cè)量 141
5.1.2 干擾源的特征提取 144
5.1.3 干擾源的特征分析 149
5.2 DC/DC變換系統(tǒng)的組成及工作原理 151
5.3 DC/DC變換系統(tǒng)傳導(dǎo)EMI的產(chǎn)生與耦合機(jī)理 152
5.3.1 振蕩波形產(chǎn)生機(jī)理 153
5.3.2 上升/下降沿產(chǎn)生的干擾 158
5.3.3 干擾耦合路徑分析 159
5.4 DC/DC電源變換系統(tǒng)的傳導(dǎo)EMI仿真模型 162
5.4.1 獨(dú)立DC/DC變換系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 162
5.4.2 DC/DC變換系統(tǒng)的仿真建模 163
5.4.3 DC/DC系統(tǒng)傳導(dǎo)電磁干擾模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 174
5.5 DC/DC變換系統(tǒng)傳導(dǎo)EMI的抑制措施 179
5.5.1 EMI濾波器設(shè)計(jì) 180
5.5.2 干擾耦合路徑的優(yōu)化設(shè)計(jì) 195
5.5.3 變壓器繞線方式優(yōu)化設(shè)計(jì) 212
第6章 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電磁干擾仿真建模與實(shí)驗(yàn) 216
6.1 永磁同步電機(jī)高頻電路模型 216
6.1.1 矢量匹配法基本原理 216
6.1.2 網(wǎng)絡(luò)函數(shù)對(duì)應(yīng)的等效電路 220
6.1.3 基于矢量匹配法的永磁同步電機(jī)高頻模型 226
6.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成及工作原理 236
6.2.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成 236
6.2.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作原理 236
6.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)EMI產(chǎn)生機(jī)理及耦合路徑 237
6.3.1 傳導(dǎo)電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理 237
6.3.2 傳導(dǎo)EMI耦合路徑分析 238
6.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳導(dǎo)EMI仿真建模 240
6.4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 240
6.4.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳導(dǎo)EMI仿真模型 241
6.4.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳導(dǎo)EMI仿真模型及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 251
6.5 仿真模型在不同工況下的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 255
6.5.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不同工況下的傳導(dǎo)EMI實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 255
6.5.2 傳導(dǎo)EMI仿真模型對(duì)不同工況的分析 260
6.6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輻射電磁干擾 264
6.6.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輻射EMI實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析 264
6.6.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輻射EMI仿真 269
第7章 線束的電磁兼容性研究 273
7.1 多導(dǎo)體傳輸線方程及電磁參數(shù) 274
7.2 線束的等效原理與等效模型 276
7.2.1 線束的等效原理 276
7.2.2 線束等效模型的建立 280
7.3 線束輻射發(fā)射敏感度分析 289
7.3.1 導(dǎo)線感應(yīng)電流的計(jì)算 289
7.3.2 平面電磁波對(duì)導(dǎo)線的耦合方式 291
7.3.3 線束等效模型的電磁輻射敏感度仿真分析 292
7.3.4 線束等效模型的電磁輻射敏感度實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 300
7.4 線束輻射發(fā)射的等效模型及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 303
7.4.1 導(dǎo)線的電磁輻射發(fā)射原理 303
7.4.2 線束等效模型的電磁輻射發(fā)射仿真及分析 305
7.4.3 線束等效模型的電磁輻射發(fā)射實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 309
7.5 車內(nèi)線束對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)輻射發(fā)射的敏感度分析 312
第8章 汽車電磁輻射多軟件聯(lián)合仿真建模技術(shù) 315
8.1 主要仿真軟件簡(jiǎn)介 315
8.1.1 HFSS軟件概述 315
8.1.2 Hypermesh軟件概述 318
8.2 多軟件聯(lián)合建模方法 319
8.3 車體有限元建模流程 320
8.3.1 汽車CAD模型的處理及剖分 320
8.3.2 節(jié)點(diǎn)信息的提取 324
8.3.3 組建車體有限元模型 325
8.3.4 材料屬性與邊界條件設(shè)置 327
8.4 整車級(jí)點(diǎn)火系統(tǒng)電磁輻射仿真 328
8.4.1 點(diǎn)火系統(tǒng)輻射源模型 328
8.4.2 整車級(jí)點(diǎn)火系統(tǒng)輻射模型及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 329
8.4.3 車內(nèi)外電場(chǎng)空間分布及車殼面電流密度 332
8.5 整車級(jí)雨刮系統(tǒng)電磁輻射仿真 335
8.5.1 干擾源測(cè)量 335
8.5.2 整車級(jí)雨刮系統(tǒng)輻射干擾仿真模型 336
8.5.3 仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 338
8.6 整車級(jí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁輻射仿真 339
8.6.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輻射干擾 339
8.6.2 電動(dòng)汽車的有限元仿真模型 341
8.6.3 整車級(jí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電磁輻射仿真模型及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 342
參考文獻(xiàn) 344