CN110943608A - 一种用于电机驱动器的emi滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于电机驱动器的EMI滤波器，滤波器封装于金属外壳内，包括：一级差模抑制模块，其与干扰源发生端连接，用于滤除干扰信号中的第一差模频率范围内的差模干扰成分；一级共模抑制模块，其与一级差模抑制模块和金属外壳连接，用于对干扰信号中的共模干扰成分进行初级衰减处理；二级差模抑制模块，其与一级共模抑制模块连接，用于滤除干扰信号中的第二差模频率范围内的差模干扰成分；二级共模抑制模块，其与二级差模抑制模块和金属外壳连接，用于对干扰信号中的共模干扰成分进行二次衰减处理。本发明对共模和差模滤波均具有良好的滤波效果，并对抑制一定的辐射发射，内部结构简单、可靠性高、体积小、成本低廉，可批量化运用。

Description

一种用于电机驱动器的EMI滤波器

技术领域

本发明涉及EMI滤波技术领域，尤其是涉及一种用于电机驱动器高压电路的EMI滤波器。

背景技术

电动汽车电机驱动器在乘用车系统中将动力电池的直流电转化为可调的三相交流电，向驱动电机提供能量，从而驱动整车运行，在整车系统中有极其关键的作用。与此同时，整车系统具有控制电流大、控制电压高的特点，是电动汽车中最大的电磁干扰源。由于驱动器一般结构简单，机箱空间小，对成本非常敏感，所以对系统干扰进行抑制时必须要求小体积、低成本的设计。

现有的针对用于高压端口的无源滤波器中，EMI滤波器主要对于差模干扰、或共模干扰、或辐射传导中的其中一种进行全面处理的滤波器，缺乏对差模共模抑制有机结合处理，并且空间占用率较小、成本低、实用性较高的滤波装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于电机驱动器的EMI滤波器，所述滤波器封装于金属外壳内，并分别与干扰源发生端和直流电源端连接，其中，所述滤波器包括：一级差模抑制模块，其与所述干扰源发生端连接，用于滤除干扰信号中的第一差模频率范围内的差模干扰成分；一级共模抑制模块，其与所述一级差模抑制模块和所述金属外壳连接，用于对所述干扰信号中的共模干扰成分进行初级衰减处理；二级差模抑制模块，其与所述一级共模抑制模块连接，用于滤除所述干扰信号中的第二差模频率范围内的差模干扰成分；二级共模抑制模块，其与所述二级差模抑制模块和所述金属外壳连接，用于对所述干扰信号中的共模干扰成分进行二次衰减处理。

优选地，所述滤波器还包括与所述二级共模抑制模块和所述直流电源端连接的三级差模抑制模块，其中，所述三级差模抑制模块用于滤除所述干扰信号中的第三差模频率范围内的差模干扰成分。

优选地，所述一级共模抑制模块采用LC组合结构；所述二级共模抑制模块采用LC组合结构。

优选地，所述一级共模抑制模块包括：第一电感组合单元，其与所述一级差模抑制模块连接，用于对在所述初级衰减处理中的第一共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制；第一电容组合单元，其与所述第一电感组合单元连接，用于对在所述初级衰减处理中的第二共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制。

优选地，所述第一电容组合单元包括串联的第一容性子单元和第二容性子单元，其中，所述第一容性子单元和所述第二容性子单元的中点与所述滤波器的金属外壳连接。

优选地，所述第一电感组合单元集成于第一微晶磁环，所述第一容性子单元集成于第一共模电容，所述第二容性子单元集成于第二共模电容。

优选地，所述二级共模抑制模块包括：第二电感组合单元，其与所述二级差模抑制模块连接，用于对在所述二次衰减处理中的第一共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制；第二电容组合单元，其与所述第二电感组合单元连接，用于对在所述二次衰减处理中的第二共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制。

优选地，所述第二电容组合单元包括串联的第三容性子单元和第四容性子单元，其中，所述第三容性子单元和所述第四容性子单元的中点与所述滤波器的金属外壳连接。

优选地，所述第二电感组合单元集成于第二微晶磁环，所述第三容性子单元集成于第三共模电容，所述第四容性子单元集成于第四共模电容。

优选地，所述一级差模抑制模块集成于第一安规X电容；所述二级差模抑制模块集成于第二安规X电容。

优选地，所述三级差模抑制模块集成于第三安规X电容。

优选地，所述滤波器跨接于用于连接所述干扰源发生端和所述直流电源端的直流母排上。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本发明提出的用于电机驱动器的EMI滤波器。这种滤波器采用多级共模与差模相结合的滤波电路结构，对共模和差模滤波均具有良好的滤波效果，可对电动汽车电机驱动器主电路的传导干扰的有效抑制，并达到CISPR25Ed4.0标准中高压传导限值Class4等级要求和标准辐射发射要求，滤波器内部结构简单、可靠性高、体积小、成本低廉，可直接批量化运用到实际产品中。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的模块框图。

图2是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的具体电路结构图。

图3是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的一个具体实施例中每个安规X电容的插损曲线示意图。

图4是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的共膜插入损耗曲线的示意图。

图5是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的差膜插入损耗曲线的示意图。

图6是未使用本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的电机驱动器的EMC测试结果示意图。

图7是使用本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的电机驱动器的EMC测试结果示意图。

图8是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的与金属外壳的连接示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

电动汽车电机驱动器在乘用车系统中将动力电池的直流电转化为可调的三相交流电，向驱动电机提供能量，从而驱动整车运行，在整车系统中有极其关键的作用。与此同时，整车系统具有控制电流大、控制电压高的特点，是电动汽车中最大的电磁干扰源。由于驱动器一般结构简单，机箱空间小，对成本非常敏感，所以对系统干扰进行抑制时必须要求小体积、低成本的设计。其中，现有的针对用于高压端口的无源滤波器中，EMI滤波器主要对于差模干扰、或共模干扰、或辐射传导中的其中一种进行全面处理的滤波器，缺乏对差模共模抑制有机结合处理，并且空间占用率较小、成本低、实用性较高的滤波装置。

本发明提出了一种用于电机驱动器的EMI滤波器。这种滤波器采用两级或三级差模抑制模块和两级共模抑制模块相结合的滤波电路结构，其中，共模抑制模块采用LC滤波结构。优选地，两级共模抑制模块采用参数相同的器件，同时，每级差模抑制模块的位置相对固定。本发明采用不同参数的多个X电容、微晶磁环和Y电容等小体积器件即可构成对共模和差模滤波均具有良好滤波效果的滤波器，对电动汽车电机驱动器主电路的达到CISPR25Ed4.0标准中高压传导限值Class4等级要求和标准辐射发射要求，滤波器内部结构简单、可靠性高、体积小、成本低廉，可直接批量化运用到实际产品中。

图1是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的模块框图。如图1所示，本发明实施例中的EMI滤波器封装于金属外壳800(参考图8)内，该滤波器一端接入干扰源发生端600，另一端接入(高压)直流电源端700。其中，在干扰源发生端600和直流电源端700之间具有正负两根高压直流母排900，直流母排900贯穿滤波器金属外壳800，在直流母排900进出滤波器金属外壳800接口处采用高分子树脂绝缘材料固定。EMI滤波器跨接于上述用于连接干扰源发生端600和直流电源端700的(正负两根)直流母排900上。

参考图1，EMI滤波器至少包括：一级差模抑制模块100、一级共模抑制模块200、二级差模抑制模块300、和二级共模抑制模块400。其中，一级差模抑制模块100与干扰源发生端连接，用于滤除干扰信号中的处于第一差模频率范围内的差模干扰成分。一级共模抑制模块200分别与一级差模抑制模块100和金属外壳800连接，用于对干扰信号中的共模干扰成分进行初级衰减处理。二级差模抑制模块300与一级共模抑制模块200连接，用于滤除干扰信号中的处于第二差模频率范围内的差模干扰成分。二级共模抑制模块400分别与二级差模抑制模块300和金属外壳800连接，用于对干扰信号中的共模干扰成分进行二次衰减处理。在一个实施例中，第一差模频率范围为150KHz～400KHz，第二差模频率范围为400KHz～2MHz。需要说明的是，由于该滤波器是基于插入损耗建立，因此，可在各频率段产生不同插入损耗，而与电机驱动系统内部的功率器件数量无关，并且对于不同驱动器所在的电机驱动系统，只需要调整各模块内部的容量值参数即可满足抑制要求，进一步，其中的第一差模频率范围、第二差模频率范围和下述第三差模频率范围也会因容量值参数的改变而变化，故本发明对第一差模频率范围、第二差模频率范围和下述第三差模频率范围所处的频段参数不作具体限定。

在本例中，EMI滤波器用于电机驱动器(优选地，电机驱动器基于IGBT模块)的高压端口，干扰信号主要由DC/AC逆变桥(一般为IGBT电路)电路产生。由于IGBT为非线性器件，在高速开通和关断过程中产生射频干扰，其中有部分干扰信号从IGBT逆变模块(IGBT逆变模块看作是干扰源发生端)向直流电源端传播，从而影响其他共用直流电源的电器设备。因此，本发明所涉及的EMI滤波器将利用一级共模抑制模块200和二级共模抑制模块400将干扰信号先引入金属外壳(地平面)直接返回，同时增大滤波回路的阻抗而降低滤波回路中的共模干扰电流；以及利用跨接在滤波器正负母排之间的一级差模抑制模块100和二级差模抑制模块300，直接使得干扰信号内的差模干扰成分返回，此时，干扰信号不再继续传播，从而降低电机驱动系统对共用直流电源的设备的干扰。另外，由于干扰提前返回而降低干扰往返路径的回路面积，从而降低了电机驱动系统对外辐射的发射，达到了抑制辐射干扰的目的。

进一步的，优选地，上述一级共模抑制模块200采用LC组合结构，二级共模抑制模块400采用LC组合结构，一级差模抑制模块100的等效容量值大于二级差模抑制模块300的等效容量值。由于受到干扰源发生端IGBT逆变模块的漏电流的限制的影响，在本发明实施例中，滤波器内的用于共模抑制处理的共模电容的容量不能过大，所以需要增加共模滤波处理的级数，进一步将共模抑制处理分为初级衰减处理和二次衰减处理，并采用共模电感模式对共模干扰成分进行抑制。这样，干扰信号依次通过等效于差模电容的一级差模抑制模块100、具有LC滤波结构的一级共模抑制模块200、等效于差模电容且等效容量小于上述一级差模抑制模块100的二级差模抑制模块300、以及具有LC滤波结构的二级共模抑制模块400，先后经过两次LC共模滤波和两次差模滤波，将对于干扰信号中包含几兆赫兹以下频段的差模干扰成分和共模电流信号进行了有效的抑制。优选地，一级共模抑制模块200和二级共模抑制模块400采用相同容值的等效电容单元以及相同电感值的等效电感单元。

另外，本发明实施例中的EMI滤波器还包括三级差模抑制模块500。其中，三级差模抑制模块500分别与上述二级共模抑制模块400和直流电源端700连接，主要用于滤除干扰信号中的处于第三差模频率范围内的差模干扰成分。优选地，三级差模抑制模块500的等效容量值小于二级差模抑制模块300的等效容量值。进一步，干扰信号依次通过等效于差模电容的一级差模抑制模块100、具有LC滤波结构的一级共模抑制模块200、等效于差模电容且等效容量小于上述一级差模抑制模块100的二级差模抑制模块300、具有LC滤波结构的二级共模抑制模块400、以及等效于差模电容且等效容量小于上述二级差模抑制模块300的三级差模抑制模块500，即总共有两次LC共模滤波，三次差模滤波，最终将干扰抑制在标准范围以内。

这样，利用引入的三级差模抑制模块500弥补了主要由于滤波器内的支撑电容(下述)与电磁兼容测试设备LISN谐振而产生的高插损，使得电机驱动系统在整个频段内具有更好的抑制效果。进一步，在一个实施例中，第三差模频率范围为2MHz～6MHz。

图2是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的具体电路结构图。下面结合图1和图2，对一级差模抑制模块100、一级共模抑制模块200、二级差模抑制模块300、二级共模抑制模块400和三级差模抑制模块500的内部结构进行具体说明。

首先，针对本发明实施例的EMI滤波器的差模抑制部分进行说明。具体地，一级差模抑制模块100集成于第一安规X电容101(C7)。进一步，一级差模抑制模块100采用第一安规X电容101(C7)，主要解决150KHz～400KHz范围内低频段的差模干扰。

二级差模抑制模块300集成于第二安规X电容301(C4)。进一步，二级差模抑制模块300采用第二安规X电容301(C4)，主要解决400KHz～2MHz范围内中高频段的差模干扰。更具体地说，该模块300主要解决550KHz左右IGBT逆变模块工作频率时的由IGBT逆变模块在开通过程中电压变化而产生的干扰。优选地，集成于第二安规X电容301(C4)的二级差模抑制模块300的容量小于集成于第一安规X电容101(C7)的一级差模抑制模块100，使得二级差模抑制模块300能够滤除相较于一级差模抑制模块100而言更高频段的差模干扰信号。

三级差模抑制模块500集成于第三安规X电容501(C1)。进一步，三级差模抑制模块500采用第三安规X电容501(C1)，主要解决2MHz～6MHz范围内高频段的差模干扰。更具体地说，该模块500主要抑制6MHz附近的干扰问题。优选地，集成于第三安规X电容501(C1)的三级差模抑制模块500的容量小于集成于第二安规X电容301(C4)的二级差模抑制模块300，使得三级差模抑制模块500能够滤除相较于二级差模抑制模块300而言更高频段的差模干扰信号。

进一步的，图3是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的一个具体实施例中每个安规X电容的插损曲线示意图。其中，三条曲线分别表示第一安规X电容101(C7)、第二安规X电容301(C4)和第三安规X电容501(C1)的插损变化曲线，横坐标表示干扰频率，纵坐标表示干扰插损值(衰减值，单位为dB)。在一个具体实施例的EMI滤波器中，差模电容分三级安规X电容，其容量从大到小分别为：第一安规X电容101(C7)、第二安规X电容301(C4)和第三安规X电容501(C1)。如图3所示，C7主要对在200～300kHz内的安规电容引线与安规电容本身所形成的自谐振，而产生较大的差模抑制效果，C4则主要对在400～500kHz内的上述自谐振产生较大的差模抑制效果。参考图3，在800kHz附近的高插损主要由于滤波器内的支撑电容与电磁兼容测试设备LISN的谐振作用产生的，由于C7、C4、C1都在4MHz附近与滤波器内的电感器件产生有反谐振，从而部分失去抑制效果，但C1则直接弥补该频点的抑制缺陷，使该滤波器在整个频段内的干扰信号具有较好的抑制效果，进一步，对IGBT逆变器所产生的干扰信号中的主要在几兆赫兹以下频段的差模干扰成分具有良好的抑制效果。

接着，针对本发明实施例的EMI滤波器的共模抑制部分进行说明。在本实施例的共模电路中，主要包括两级具有LC滤波结构的电路，如图1和图2所示，即位于一级差模抑制模块100与二级差模抑制模块300之间的一级共模抑制模块200、和位于二级差模抑制模块300和三级差模抑制模块500之间的二级共模抑制模块400。

具体地，一级共模抑制模块200包括：第一电感组合单元210和第一电容组合单元220。其中，第一电感组合单元210与上述一级差模抑制模块100连接，用于对在上述初级衰减处理中的第一共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制。第一电容组合单元220与第一电感组合单元210连接，用于对在初级衰减处理中的第二共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制。在一个实施例中，如图2所示，第一电感组合单元210集成于第一微晶磁环211(L2)中。在另一个实施例中，本发明实施例中的第一电感组合单元210还可以集成在小规格电感中。

进一步，第一电容组合单元220包括串联的第一容性子单元221和第二容性子单元222，其中，第一容性子单元221和第二容性子单元222的中点与滤波器的金属外壳800连接。在一个实施例中，如图2所示，第一容性子单元221集成于第一共模电容2211(C5)中，第二容性子单元222集成于第二共模电容2221(C6)中，并且第一共模电容2211(C5)和第二共模电容2221(C6)均采用共模Y电容。

上述一级共模抑制模块200采用两次共模抑制处理，对干扰信号中的能量较小的共模电流信号进行抑制，共模干扰信号依次经过一级共模抑制模块200内的第一电感组合单元210、和一级共模抑制模块200内的第一电容组合单元220，通过与滤波器金属外壳800的寄生参数绕过后续的二级差模抑制模块300、二级共模抑制模块400和三级差模抑制模块500。具体地，其中的集成于第一微晶磁环211(L2)的第一电感组合单元210(等效于电感)主要抑制第一共模频率范围内的共模干扰，避免了当前共模电流信号内的高频干扰在滤波器金属外壳800腔体内走线过长。进一步，第一电容组合单元220主要滤除第二共模频率范围内的共模干扰，由于其与滤波器金属外壳800连接，因此，该单元220能够继续将当前经过第一电感组合单元210的剩余共模电流信号引入到金属外壳800(地面)，使得共模电流不再向后传播。在一个实施例中，第一共模频率范围为5MHz～30MHz频段，第二共模频率范围为1MHz～5MHz频段。另外，由于第一电容组合单元220等效于串联的差模电容，因此，对差模干扰也有一定的抑制作用。

再次参考图1和图2，进一步的，二级共模抑制模块400包括：第二电感组合单元410和第二电容组合单元420。其中，第二电感组合单元410与二级差模抑制模块300连接，用于对在二次衰减处理中的第一共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制。第二电容组合单元420与第二电感组合单元410连接，用于对在二次衰减处理中的第二共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制。在一个实施例中，如图2所示，第二电感组合单元410集成于第二微晶磁环411(L1)。在另一个实施例中，本发明实施例中的第二电感组合单元410还可以集成在小规格电感中。

进一步，第二电容组合单元420包括串联的第三容性子单元421和第四容性子单元422，其中，第三容性子单元421和第四容性子单元422的中点与滤波器的金属外壳800连接。在一个实施例中，如图2所示，第三容性子单元421集成于第三共模电容4211(C2)中，第四容性子单元422集成于第四共模电容4221(C3)中，并且第三共模电容4211(C2)和第四共模电容4221(C3)均采用共模Y电容。

优选地，两级具有LC滤波结构的共模抑制模块内对应的器件的选型参数可取相同数值。具体地，第一微晶磁环211(L2)和第二微晶磁环411(L1)的等效电感值相同，第一共模电容2211(C5)和第三共模电容4211(C2)的等效容量值相同，第二共模电容2221(C6)和第四共模电容4221(C3)的等效容量值相同。

上述两级共模抑制模块，总共采用四次共模抑制处理，对能量较大的共模电流信号进行抑制，该共模信号依次经过第一电感组合单元210、第一电容组合单元220、二级共模抑制模块400内的第二电感组合单元410、和二级共模抑制模块400内的第二电容组合单元420，通过与滤波器金属外壳800的寄生参数，使得当前经过初级和二次衰减处理的共模电流绕过后续的三级差模抑制模块500返回。具体地，其中的集成于第一微晶磁环211(L2)的第一电感组合单元210(等效于电感)、以及集成于第二微晶磁环411(L1)的第二电感组合单元410(等效于电感)主要抑制第一共模频率范围内的共模干扰，避免了当前共模电流信号内的高频干扰在滤波器金属外壳800腔体内走线过长。

进一步，第一电容组合单元220和第二电容组合单元420主要滤除第二共模频率范围内的共模干扰，由于其与滤波器金属外壳800连接，因此，该单元420能够继续将当前经过第二电感组合单元420的剩余共模电流信号引入到金属外壳800(地面)，使得共模电流不再向后传播。在一个实施例中，第一共模频率范围为5MHz～30MHz频段，第二共模频率范围为1MHz～5MHz频段。

本发明涉及的EMI滤波器，按照上述所述的四次共模抑制处理，对共模电流信号的衰减作用能够达到每次至少10dB/10MHz的衰减速度，总共达到80dB/10MHz衰减速度。

本发明主要采用共模磁环、共模Y电容及差模X电容组成多级共模、差模的综合滤波结构，可以实现对电机驱动器主电路的干扰抑制达到电磁兼容标准中的Class4级别。图4是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的共膜插入损耗曲线的示意图。如图4所示，横坐标表示共模干扰频率，纵坐标表示共模干扰插损值(衰减值，单位为dB)，图4标注了针对本发明滤波器的13个(m1～m13)位于不同频点的共模插损值的测试点所构成的曲线。图5是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的差膜插入损耗曲线的示意图。如图5所示，横坐标表示差模干扰频率，纵坐标表示差模干扰插损值(衰减值，单位为dB)，图5展示了针对本发明滤波器的位于不同频点的差模插损曲线。

图6是未使用本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的电机驱动器的EMC测试结果示意图。如图6所示，横坐标为传导信号的发射频率，纵坐标为EMC测试中检测到的传导信号的发射值，AVG_CLRWR-AVG展示了测试结果中的平均值检波测试结果曲线，PK+_CLRWR-PK+展示了测试结果中的峰值检波测试结果曲线，PK Class3表示达到电磁兼容测试三级标准的峰值检波界限曲线，AV Class3表示达到电磁兼容测试三级标准的平均值检波界限曲线。图7是使用本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的电机驱动器的EMC测试结果示意图。如图7所示，横坐标为传导信号的发射频率，纵坐标为EMC测试中检测到的传导信号的发射值，AVG_CLRWR-AVG展示了测试结果中的平均值检波测试结果曲线，PK+_CLRWR-PK+展示了测试结果中的峰值检波测试结果曲线，PK Class4表示达到电磁兼容测试四级标准的峰值检波界限曲线，AV Class4表示达到电磁兼容测试四级标准的平均值检波界限曲线。

对比图6和图7，在电机驱动器主电路上增加本发明实施例中的滤波器后，从原来没有滤波器的状态(图6)变化到有滤波器的状态(图7)，传到信号的发射值明显降低，滤波器对直流动力电缆上干扰抑制效果明显，其中，抑制效果对比如表1所示。

表1滤波器实际滤波衰减表

图8是本申请实施例的用于电机驱动器的EMI滤波器的与金属外壳的连接示意图。如图8所示，本发明实施例中的滤波器封装于金属外壳内，其中包括第一安规X电容101(C7)、第二安规X电容301(C4)和第三安规X电容501(C1)在内的电容的两端直接分别挂接在上述直流母排900的正负端上。上述第一共模电容2211(C5)和第三共模电容4211(C2)的其中一端与直流母排900的正电源通道连接，另一端与金属外壳800连接。第二共模电容2221(C6)和第四共模电容4221(C3)的其中一端与直流母排900的负电源通道连接，另一端与金属外壳800连接。进一步，第一微晶磁环211(L2)和第二微晶磁环411(L1)环绕在直流母排900周围，从而提升了磁环散热能力。

另外，滤波器的金属外壳800仅采用6个螺钉进行固定，整体尺寸紧凑，可直接安装在电机驱动箱内部。

本发明涉及了一种用于电动乘用车电机驱动器高压电路的EMI滤波器。这种滤波器采用三级差模抑制模块和两级共模抑制模块相结合的滤波电路结构，其中，共模抑制模块采用两级LC滤波结构。本发明采用不同参数的多个X电容、微晶磁环和Y电容等小体积器件即可构成滤波效果良好的多级共模、差模交替实施的滤波器。因此，本发明涉及的EMI滤波器对共模和差模滤波均具有良好的滤波效果，可对电动汽车电机驱动器主电路的达到CISPR25Ed4.0标准中高压传导限值Class4等级要求和标准辐射发射要求，滤波器内部结构简单、可靠性高、体积小、成本低廉，可直接批量化运用到实际产品中。

虽然本发明所披露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种用于电机驱动器的EMI滤波器，所述滤波器封装于金属外壳内，并分别与干扰源发生端和直流电源端连接，其中，所述滤波器包括：

一级差模抑制模块，其与所述干扰源发生端连接，用于滤除干扰信号中的第一差模频率范围内的差模干扰成分；

一级共模抑制模块，其与所述一级差模抑制模块和所述金属外壳连接，用于对所述干扰信号中的共模干扰成分进行初级衰减处理；

二级差模抑制模块，其与所述一级共模抑制模块连接，用于滤除所述干扰信号中的第二差模频率范围内的差模干扰成分；

二级共模抑制模块，其与所述二级差模抑制模块和所述金属外壳连接，用于对所述干扰信号中的共模干扰成分进行二次衰减处理。

2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括与所述二级共模抑制模块和所述直流电源端连接的三级差模抑制模块，其中，

所述三级差模抑制模块用于滤除所述干扰信号中的第三差模频率范围内的差模干扰成分。

3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述一级共模抑制模块采用LC组合结构；所述二级共模抑制模块采用LC组合结构。

4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述一级共模抑制模块包括：

第一电感组合单元，其与所述一级差模抑制模块连接，用于对在所述初级衰减处理中的第一共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制；

第一电容组合单元，其与所述第一电感组合单元连接，用于对在所述初级衰减处理中的第二共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制。

5.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于，所述第一电容组合单元包括串联的第一容性子单元和第二容性子单元，其中，

所述第一容性子单元和所述第二容性子单元的中点与所述滤波器的金属外壳连接。

6.根据权利要求5所述的滤波器，其特征在于，所述第一电感组合单元集成于第一微晶磁环，所述第一容性子单元集成于第一共模电容，所述第二容性子单元集成于第二共模电容。

7.根据权利要求3～6中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述二级共模抑制模块包括：

第二电感组合单元，其与所述二级差模抑制模块连接，用于对在所述二次衰减处理中的第一共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制；

第二电容组合单元，其与所述第二电感组合单元连接，用于对在所述二次衰减处理中的第二共模频率范围内的共模干扰电流进行抑制。

8.根据权利要求7所述的滤波器，其特征在于，所述第二电容组合单元包括串联的第三容性子单元和第四容性子单元，其中，

所述第三容性子单元和所述第四容性子单元的中点与所述滤波器的金属外壳连接。

9.根据权利要求8所述的滤波器，其特征在于，所述第二电感组合单元集成于第二微晶磁环，所述第三容性子单元集成于第三共模电容，所述第四容性子单元集成于第四共模电容。

10.根据权利要求2～9中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述一级差模抑制模块集成于第一安规X电容；所述二级差模抑制模块集成于第二安规X电容。

11.根据权利要求10所述的滤波器，其特征在于，所述三级差模抑制模块集成于第三安规X电容。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器跨接于用于连接所述干扰源发生端和所述直流电源端的直流母排上。

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