PWM逆变器共模电磁干扰分析及抑制技术研究

发布时间：2017-10-03 06:50

  本文关键词：PWM逆变器共模电磁干扰分析及抑制技术研究

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【摘要】：电力电子技术的飞速发展使得PWM逆变器的综合性能不断提高,并且取得了广泛的应用。在逆变器中采用高频大功率开关器件,会加快变换器的响应速率,降低变换器的体积。但是,变流器中的高频功率开关器件在高速通断过程中会产生快速的电压跳变,进而引起严重的电磁干扰,分为传导干扰和辐射干扰,而传导干扰中共模干扰问题更为严重和突出。因此,共模电磁干扰成为逆变器电磁干扰治理的主要对象。本文研究内容主要有两个部分:逆变器产生的共模电磁干扰分析和逆变器共模电磁干扰抑制技术研究。本文以单相全桥逆变器为例,分析逆变器共模传导干扰的产生原理,得到共模干扰源,提取出干扰传播路径。对已有文献提出的干扰源串联方式的干扰等效电路进行分析,发现其对逆变器传导干扰的分析存在不足,采用了干扰源并联连接的共模干扰等效电路,从时域对共模干扰电流进行分析,同时也在频域内对其频谱分布进行分析。将单相全桥逆变器在不同调制策略下的共模干扰进行对比分析,并对多种不同干扰源单独作用时的共模干扰电流特性进行深入对比分析。通过理论分析和仿真分析,验证了将干扰源并联等效电路应用于共模干扰分析中的有效性。通过对单相全桥逆变器的共模传导干扰进行理论分析和仿真分析,本文提出了不同干扰源场合下共模电磁干扰的抑制方案。当共模干扰源不互补对称时,采用外加补偿电路能够有效地抑制共模电磁干扰;当共模干扰源互补对称时,通过采用双极性SPWM调制策略,使得两桥臂利用对称互补来降低逆变器的共模电磁干扰,并通过外加补偿装置来降低共模电磁干扰。通过仿真验证,以上两种情况下逆变器的共模电流频谱显著减小,共模电磁干扰得到了较好的抑制,从而说明了该抑制方法的可行性。
【关键词】：单相全桥逆变器 共模电磁干扰 干扰源 抑制
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 论文的选题背景和研究意义9-10
• 1.2 电力电子装置的电磁兼容问题10
• 1.3 国内外研究现状10-11
• 1.4 论文的主要研究内容11-13
• 1.4.1 共模电磁干扰抑制中存在的问题11
• 1.4.2 主要研究内容11-13
• 2 单相全桥逆变器共模电磁干扰模型13-28
• 2.1 单相全桥逆变器共模电磁干扰等效电路13-18
• 2.1.1 单桥臂工作时的共模电流模型14-15
• 2.1.2 双桥臂工作时的共模电流模型15-18
• 2.2 逆变器共模电流时域分析18-20
• 2.2.1 单桥臂工作时共模电流的时域特征18-19
• 2.2.2 双桥臂工作时共模电流的时域特征19-20
• 2.3 逆变器共模电流频域分析20-24
• 2.3.1 共模电压源的频率特性20-21
• 2.3.2 共模电流频域分析21-24
• 2.4 仿真分析24-26
• 2.5 小结26-28
• 3 驱动脉冲传输延时不一致引起的共模电磁干扰分析28-34
• 3.1 单极倍频SPWM调制下的共模电磁干扰28-31
• 3.2 双极性SPWM调制下的共模电磁干扰31-32
• 3.3 双极性调制下驱动脉冲延时不一致引起的共模电磁干扰32-33
• 3.4 小结33-34
• 4 并联型有源共模电磁干扰抑制技术34-45
• 4.1 并联型有源共模电磁干扰抑制技术分析34-35
• 4.2 共模电流检测电路设计35-38
• 4.2.1 共模电流探头35-36
• 4.2.2 共模电感36-37
• 4.2.3 共模变压器等效电路37-38
• 4.3 并联型有源补偿电路设计38-43
• 4.3.1 推挽补偿电路的设计38-42
• 4.3.2 补偿电路其它参数设计与器件选择42-43
• 4.4 共模电磁干扰抑制的仿真分析43-44
• 4.5 小结44-45
• 结论45-47
• 致谢47-48
• 参考文献48-51
• 攻读学位期间的研究成果51

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本文编号：963767