基于igbt开关暂态过程建模的功率变流器电磁干扰频谱估计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第20期中国电机工程学报Vl01．25No．200ct．20052005年1O月ProceedingsoftheCSEE~2005Chin．Soc．forElec．Eng文章编号：0258—8013(2005)20—001605中图分类号：TM461；TN03文献标识码：A学科分类号：470”40基于IGBT开关暂态过程建模的功率变流器电磁干扰频谱估计孟进，马伟明，张磊，赵治华(海军工程大学电力电子技术研究所，湖北省武汉市430033)EMIEVALUATIoN0lFPoWERCoNVERTERSCoNS

2、IDElUNGIGBTSWITCHINGTRANSIENTMoDELINGMENGJin，MAWlei—ming，ZHANGLei，ZHAOZhi—hua(NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，HubeiProvince，China)ABSTRACT：ThemajorhighfrequencyEMIsourceofthe1引言powerconverteristhechangesofhighvoltageandcurrent随着电力电子技术的飞速发展，以现代开关器(dv／dtandd／／dt)duringtheswit

3、chinginstantassociatedwith件IGBT为核心的功率变流器在工业领域得到了广thedevices．AnimprovedandsimplifiedEMImodeling泛的应用。然而，这些大功率、高开关频率的设备methodisproposedconsideringtheIGBTswitchingbehaviormodel，thenthedeviceturn-onandturn—ofdynamicsare在给人们带来便利的同时也产生了负面影响，由investigatedbydividingthenonlineartransitioninse

4、veralIGBT快速通断过程产生的电磁干扰(EMI)噪声stages．Therealdeviceswitchingvoltageandcurentare通过差模和共模两种方式干扰着周边电子设备的approximatedbypiece—wiselinearlinesandexpressedusing正常工作¨】。从控制电磁干扰的角度讲，进行电磁multipledv／dtandd／／dtsuperposition．ThederivedEMIspectra干扰特性分析主要是为了研究噪声干扰的产生机suggestthatthehighfrequencynoiseis

5、modeledwithan理、预测干扰频谱的等级并设计干扰抑制措施【2⋯。acceptableaccuracy．Theproposedmethodisverifiedby在电磁干扰分析中通常将开关电压和开关电experimentalresults．流作为噪声源，将噪声源到受扰设备的中间电路作KEYWORDS：Powerelectronics；Electromagnetic为干扰传播途径。许多文献建立等效电路模型来分in~rference(EMI)；Insultedgatedbipolartransistor(IGBT)；析功率变流器电磁干扰的机理并预测阻抗稳定

6、网Powerconverters；Modeling络(LISN)上的噪声电压的频谱特性【o】。为了降摘要：开关器件在开通和关断暂态过程产生的高电压和电流低理论分析的难度，通常考虑的因素不多，采用的变化(dv／dt和di／dt)是高频电磁干扰的主要来源。提出一是基于一些假设而得到的简化电路模型，其缺点是种基于IGBT开关暂态过程建模优化的电磁干扰频谱估计在宽频率范围内精确度不够，通常只能在较窄的频方法，建立了IGBT行为特性模型，分阶段研究了IGBT开段上预测性好，主要原因是在这种简化模型中没有通和关断的动态过程，用分段线性化方法模拟电压和电流的考虑影响高频噪声

7、的主要因素：电路寄生参数和器暂态波形，将非线性的开通和关断特征用多段dv／dt和di／dt件的非线性开关暂态过程。虽然有研究者开始讨论组合描述。文中提出的方法提高了电磁干扰预测频谱在高频段的准确度，实验结果验证了方法的正确性。电路中寄生参数计算和抽取问题【7】，但采用的也是较为理想化的噪声源模型，即使是考虑了开关的过关键词：电力电子；电磁干扰；绝缘栅双极晶体管；功率变渡过程，仍然将电压和电流的变化看作是单一斜率流器；建模的dv／dt和di／dt¨”，同时，二极管反向恢复电流和基金项目：国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金器件内部寄生参数的影响也通常被忽略

8、。事实上，(5042l703)。Pro