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1、第卷第期中国电机工程学报年月。文章编号一一一中图分类号文献标识码学科分类号尸逆变器共模传导电磁干扰的预测裴雪军,康勇,熊健,陈坚,湖华中科技大学电气学院北武汉一,,,,又,,。,如变频器不间断电源等采用高速半导,、,体开关器件如等可以大大加俪,,这些半导体快逆变器的动态响应过程然而开关助产生的高频电压脉冲信号具有很大的、,研月,吸形成很,强的电磁干扰其频率可从几,严重地超直到数十出标准的极限值,要求。逆变器产生的电磁干扰不但影响负载的正常、,工作缩短其使用寿命而且对逆变器本身也带来。,很大的危害一现有文献对电力电子设备的传导研究较介、一,多集中在开关电源,三相变频器而对
2、单相逆变器的研究较少,对单相逆变器的共模研究得更少。文、建立,血了电路的共模和差模的等效电路模型采用频域分析的方法预测了干扰频谱。文〔抽取,摘要在逆变器系统中,的高速开关动作会产主电路的高频寄生元件采用时域分析的方法得到、,。,,生很高的导致严重的电磁干扰对逆干扰电压利用变换得到传导干扰频谱不变器共模传导电磁干扰的机理进行研究,得出了共模传导过变换需要花费较多的计算机内存和时间。干扰源和传播途径。,通过与变换器进行对比提出了本文对单相逆变器共模传导的产,一种用于研究逆变器共模传导干扰的等效电路利,生源和传播途径进行了分析通过分析得出它与用实验测得等效电路中无源器件的参数
3、及对等效电路的电电路具有相似之处,在电路的基础上,压源进行傅立叶变换,在一频段进行了频域分析,计算的共模传导干扰频谱与实验结果进行对提出了用等效电路模型来研究逆变器共模比基本,一致,证明文中提出的共模传导干扰等效电路模型及其分的方法通过频域分析预测出共模干扰的频,析的正确性。谱预测的和实测的频谱结果验证了用等效电路模型分析逆变器共模的有效性。关键词电力电子逆变器共模传导电磁干扰等效电路频域分析系统构建与传导测试引言逆变器的电路结构如图所示。直流输,,随着电力电子技术的发展,采用正弦脉冲宽入电压交流输出电压直流电容采用,度调制方式的逆变器得到,两个林的电解电容并联并联连接
4、线用汇流了广泛的应用©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net中国电机工程学报第卷。一,、,排开关几采用富士的模块控制到差模噪声电压共模噪声电压时还需要一个噪,。。,采用单极倍频控制方式开关频率声分离器本文中为了测试方便采用电流探头直,,逆变器的实验测试框图如图所接测试两根直流进线的电流之和如图所示由。,于,,示按照电磁兼容测试的要求采用一个差模电流大小相等方向相反在测量中差模电,,的大铝板作为参考地阻抗稳定网络放流的影响相互抵
5、消因此两根直流进线的电流之和,二,置在铝板上逆变器的散热器通过导线连接可以看作是共模噪声电流它与共模噪声电压到参考地。测试所用的的简化电路图如图的关系式为。所示,有如一下几个作用①在川共模传导的源及传播途径频率范围内为相线与地线之间和中性线与地线之间,,在逆变器中开关电路中电压的突变非提供的恒定阻抗为待测设备的传导干扰提,,常迅速己经可达巧似通过各种分部电容的供通道②阻止来自电源的传导干扰影响待测设,。藕合在逆变电源的输入和输出端形成共模噪声如备传导测试就通过测量上两端、,图中两桥臂中点点对参考地的是很的噪声电压获得假设两个上的电压分别为。,、,,高的为了结构可靠散热器
6、通常与机壳用螺钉连讥把或凡送入频谱分析仪进行频谱分析,,。,接在一起而为保证开关管不过热失效开关管的一就得到噪声频谱差模噪声电压为嘛凡、,集电极发射极与金属外壳之间只有一个很薄的绝二共模噪声电压等于讥当需要分别得,缘层开关管的金属外壳与散热器紧紧地贴在一,,、起且需要涂上导热硅脂这就在开关管的集电极发射极与参考地之间形成了一个很大的寄生电容。毛假设两个桥臂中点与散热器的寄生电容值都为,,负载当开关动作引起逆变器桥臂中点对参,形成,考地的电位发生变化时了很大的该毛变化的电位不断对寄生电容进行充放电,引起共模电流。由于共模电流流过的环路面积很大,图逆变器,。电路图所以它也起
7、到类似天线的作用增大了辐射抽、尸逆变器共模传导的分析逆变器釜釜货等效电路模型图所示的电路,其共模电流月可以用图负。好载所示的等效电路求得图中电压源阁用开关管两端电压代替,直流电源被认为是短路电流探头,为散热器与参考地的连接线的等效电感为从口曰‘占一参考地到直流电容的等效电感几为开关管发射极图测试系统框图对参考地的等效寄生电容为直流母线正负极四对参考地的等效寄生电容。待测设备四图简化电路图图变换器电路图巾©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsrese
