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申请/专利权人：湖南大学

摘要：本发明涉及大功率电声发射系统共模电磁干扰建模与参数辨识方法，包括以下步骤：步骤一、建立大功率电声发射系统共模EMI集总电路模型；步骤二、建立大功率电声发射系统共模EMI行为模型；步骤三、建立大功率电声发射系统共模EMI等效模型；步骤四、使用阻抗分析仪获取外部阻抗支路的阻抗值；步骤五、使用电流探头和示波器测量接入不同阻抗支路时的系统共模电流时域波形；步骤六、在频域中采用优化算法辨识大功率电声发射系统共模EMI等效电路模型参数特征。本发明测试过程简便，能够揭示大功率电声发射系统传导电磁干扰等效模型参数特征，对电磁干扰传播路径寄生参数估计、共模噪声预测以及EMI抑制方法提供良好基础。

主权项：1.大功率电声发射系统共模电磁干扰建模方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：基于大功率电声发射系统共模干扰传播路径，构建共模EMI集总电路模型；步骤二：建立由等效干扰源、等效阻抗、外部阻抗与端口共模电流构成的大功率电声发射系统共模EMI行为模型；步骤三：结合共模EMI集总电路模型与共模EMI行为模型，建立大功率电声发射系统共模EMI等效模型；所述步骤一中，共模EMI集总电路模型如下： （1）其中，f为频率，j为复数虚部的符号；VCM,L表示左桥臂的下管等效的共模干扰源，VCM,R表示右桥臂的下管等效的共模干扰源；表示数字功率放大器中功放直流侧支撑电容对地寄生电容的容值，表示数字功率放大器中桥臂上管漏极对地寄生电容的容值，表示数字功率放大器中桥臂下管源极对地寄生电容的容值，表示数字功率放大器中左桥臂下管漏极对地寄生电容的容值，表示数字功率放大器中右桥臂下管漏极对地寄生电容的容值；表示电声换能器通过海水与船体寄生电阻的阻值；表示电声换能器与海水的寄生电容的容值；ZC1为数字功率放大器输入侧等效寄生电容阻抗、ZC2为数字功率放大器左右桥臂中点对地等效寄生电容阻抗、ZLf为数字功率放大器中滤波电感等效阻抗、Zline为线缆等效阻抗、Ztrans为电声换能器通过海水对地寄生阻抗；所述步骤二中，共模EMI行为模型的建立方法如下：所述共模EMI行为模型为共模EMI等效干扰电流源Ieq和共模EMI等效源阻抗Zeq并联的诺顿模型，同时并联已知阻抗为Zex的外部支路，端口共模电流为ICM的电流值与共模EMI等效源阻抗Zex、共模EMI等效电流源Ieq的电流值、外部支路的阻抗Zeq关系式为： （2）由此建立共模EMI行为模型；所述大功率电声发射系统共模EMI等效模型构建方法如下所示：数字功率放大器中滤波电感等效阻抗ZLf、线缆等效阻抗Zline和电声换能器通过海水对地寄生阻抗Ztrans等效为阻抗Z3，进而阻抗Z3和数字功率放大器的左右桥臂中点对地等效寄生电容阻抗ZC2并联得阻抗Z4；Z3、Z4表达式分别为： （3）根据Thevenin-Norton定理，将共模电压源VCM串联阻抗Z4等效为共模电流源Ieq串联阻抗Z4，由此可得共模EMI等效电流源Ieq的电流值与共模电压源VCM的电压值关系式为： （4）由ZC1、ZC2、Z4并联可得共模EMI行为模型的等效源阻抗Zeq，其关系式为： （5）综合式1-式5，建立大功率电声发射系统的共模EMI等效模型，基于共模EMI集总电路模型的干扰源与基于行为模型的外部电路共模电流之间的关系为： 6式（6）即大功率电声发射系统共模EMI等效模型。

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