论文部分内容阅读
功率开关器件的高速开关动作所引起的电压和电流瞬变给电力电子装置带来了严重的电磁干扰问题，其中共模电磁干扰(Common Mode ElectromagneticInterference，CM EMI)占主要部分，其频率可从几kHz到数十MHz，严重超出电磁兼容(Electromagnetic Compatibility，EMC)标准的极限要求。本文研究内容主要有三个方面：单相全桥变流器共模干扰建模与预测；基于驱动脉冲自校正的变流器共模干扰抑制技术；基于共模电流能量的共模干扰评估算法。首先，以单相全桥变流器为例，指出共模传导干扰是由于变流器桥臂中点对参考地的很大的dv/dt对寄生电容的充放电作用。在分析开关器件动作时共模干扰传播路径的基础上，提出了单相全桥变流器共模电流的等效电路模型，该模型包括基于干扰源串联等效的共模等效干扰源和共模阻抗。从理论上分析了单极倍频调制下单相全桥变流器的共模电磁干扰。在150kHz～30MHz频段内计算出共模电流其产生的共模电流，实验对比验证了该共模等效模型的准确性。其次，分析了双极性调制策略下，单相全桥变流器共模电流情况。指出在双极性调制下，两桥臂产生的dv/dt可互相抵消，共模干扰应明显小于单极倍频调制下，且理论上为0。但实际系统中驱动脉冲传输延时不一致，导致桥臂中点电位跳变时刻不一致，使得共模干扰较理论分析大很多。再次，针对这种存在互补对称共模干扰源的场合，提出了基于脉冲自校正的变流器共模干扰抑制技术。该抑制方法基于共模电流能量的共模干扰评估算法及基于智能搜索的脉冲前沿和后沿调整策略，并通过仿真给出了不同驱动脉冲传输延时时间差与共模电流能量的关系。最后，实验验证了通过调整脉冲前沿和后沿，使对角管的驱动传输延时信号时间差自校正到使得共模电流极小化的值后，变流器共模电流的频谱显著减小，说明了该抑制方法的可行性。