机车辅助逆变器共模传导干扰EMI预测分析北大核心CSCD

为了预测和谐机车辅助逆变器在VVVF工作模式的共模传导EMI,提出了一种基于频域分析的预测模型,该预测模型将辅助逆变器的Buck电路和三相逆变电路分开研究,分别采用梯形波等效法和双重傅里叶积分法建立两者的干扰源数学模型,再结合共模传导的耦合通道建立等效电路,将干扰源模型和等效电路相结合,根据叠加定律得到系统的共模传导EMI预测模型表达式。预测和仿真频谱结果验证了所提模型的有效性,并结合共模干扰机理给出了抑制措施,该类方法也适用于两级式逆变器的共模传导预测。     

挂接三相逆变器的直流电网共模传导干扰研究

研究了直流电网挂接一个三相逆变器的共模传导干扰问题，通过研究共模传导干扰的传播送径，得到一个新的共模传导干扰频域等效电路，并提出一个由逆变器中电力电子开关产生的共模干扰源，利用实验得到的电机及有关器件的频域阻抗特性，对直流电网挂接一个逆变器的在0～150kHz频段的共模传导干扰进行了计算研究，与实验结果比较基本一致，证明文中提出的共模传导干扰领域等效电路及干扰源的正确性，并给出了挂接一个三相逆变器的直流电网共模传导干扰的特征。     

整流—逆变系统共模电磁干扰分析

在整流—逆变系统中,功率开关器件的高频动作会产生巨大的dv/dt,di/dt,形成严重的电磁干扰(EMI)。为了预测进而抑制系统的共模传导电磁干扰,需要研究其建模和分析方法。通过与单相逆变器共模干扰模型进行对比、分析共模电磁干扰源和传播途径,构建了用于研究整流—逆变系统共模电磁干扰的等效电路。在10 k Hz~30 MHz频段,对整流器、逆变器以及系统的共模干扰进行了仿真和测试,预测结果与实测结果对比基本一致,证明了提出的共模电磁干扰等效电路模型及其分析方法的正确性。     

整流—逆变系统共模电磁干扰分析北大核心

在整流—逆变系统中,功率开关器件的高频动作会产生巨大的dv/dt,di/dt,形成严重的电磁干扰(EMI)。为了预测进而抑制系统的共模传导电磁干扰,需要研究其建模和分析方法。通过与单相逆变器共模干扰模型进行对比、分析共模电磁干扰源和传播途径,构建了用于研究整流—逆变系统共模电磁干扰的等效电路。在10 k Hz^30 MHz频段,对整流器、逆变器以及系统的共模干扰进行了仿真和测试,预测结果与实测结果对比基本一致,证明了提出的共模电磁干扰等效电路模型及其分析方法的正确性。     

PWM逆变器共模传导电磁干扰的预测

在PWM逆变器系统中，IGBT的高速开关动作会产生很高的dv／dt、di/dt，导致严重的电磁干扰。对PWM逆变器共模传导电磁干扰的机理进行研究，得出了共模传导干扰源和传播途径。通过与buck变换器进行对比，提出了一种用于研究PWM逆变器共模传导干扰的等效电路，利用实验测得等效电路中无源器件的参数及对等效电路的电压源进行傅立叶变换，在10KHz-30MHz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析的正确性。     

开关磁阻起动/发电系统功率变换器传导EMI建模研究

在分析开关磁阻起动/发电系统功率变换器产生的传导电磁干扰(EMI)传播通道(包括共模和差模)的基础上,采用等效电路模型的方法建立了功率变换器的传导EMI时域模型,并用Ansoft-Simplorer软件以及傅里叶级数分解的方法分析计算了功率变换器产生的EMI频谱,研究结果表明在低频段(小于100 kHz),功率变换器的差模干扰占据主导地位,在高频段,共模干扰占据主导地位。将仿真结果与实测的干扰电压波形和EMI频谱结果进行了比较,验证了所建模型和所用方法的正确性。     

全SiC三相逆变器传导电磁干扰建模与预测

三相逆变器中的开关器件快速开关动作产生高的du/dt、di/dt,在系统寄生参数的作用下产生了电磁干扰(EMI),影响系统的可靠运行。相比较Si器件,SiC器件具有很多优势,在三相逆变器系统中得到了越来越多的应用。但是,SiC器件的开关频率更高,开关速度更快,使得其电磁干扰问题也更严重。本文通过对全SiC三相逆变器传导电磁干扰的干扰源及传播路径进行建模,采用时域仿真加快速傅里叶变换(FFT)的方法预测了电源端口处的传导干扰,在10kHz~30MHz的频段范围内,仿真结果与实测结果基本吻合,验证了所建模型的正确性。     

基于二端口网络的三相逆变器传导共模EMI模型

以典型的三相四桥臂逆变器为对象,分析其输入侧和输出侧传导共模干扰路径。根据逆变器共模干扰回路的结构和特点,结合二端口理论提出一种逆变器共模EMI的预测模型。分析了该模型的物理意义,给出了模型中阻抗参数及独立电压源的测量计算方法。最后,改变逆变器的结构和运行工况后测量输入侧输出侧共模电流,预测结果和实验结果的对比验证了该模型的正确性。     

T型三电平逆变器的共模干扰机理研究

通过对T型三电平逆变器拓扑结构和工作模态的分析,得出逆变器共模电压的主要产生原因,推导了传统正弦PWM控制下共模电压的傅立叶表达式,并分析了其谐波成分。提出了T型三电平逆变器的共模传导电磁干扰高频等效电路模型,将基于该模型的共模电流频谱仿真结果和在T型三电平逆变器实验样机上获取的实测结果进行了对比分析,二者相互吻合,验证了本文提出的高频等效电路模型。本文的研究成果为T型三电平逆变器的共模电磁干扰抑制提供了重要的基础。     

基于非对称规则采样策略的变换器传导干扰预测

提出了非对称规则采样策略下的变换器差模和共模干扰源预测模型,使用频域计算的方法推导了2种干扰源的频谱;总结了差模、共模干扰在变换器开关频率及其倍数频率附近的分布规律,从而对比研究了不同调制比下2种干扰的变化关系,得到了相应的变化规律。在此基础上,利用Saber软件对一个三相整流器系统的传导干扰进行了时域仿真和频域验证,仿真试验验证了理论预测的正确性。该方法可有效推广到逆变器干扰源的分析预测中。     

灵敏度分析应用于三相逆变器共模传导干扰研究

采用灵敏度分析法计算了三相PWM逆变器系统不同位置上寄生电容对共模传导干扰的灵敏度.研究表明逆变器输入侧的直流电缆的高频寄生参数对传导干扰的影响很小,而逆变器散热片对地的寄生电容、交流电缆对地的寄生电容、电机绕组对机壳的寄生电容对共模传导干扰的影响很大,在高频段更为明显.该结论有助于电力电子装置传导干扰分析中传播途径的确定,对于传导干扰研究中寄生参数的处理有一定的指导意义.     

并网逆变发电系统共模传导干扰累加效应的模型预估研究

分布式新能源并网发电系统因使用电力电子接口而易在电网中产生电磁干扰,对并网逆变发电系统中共模传导干扰的累加效应及其随机特性进行研究有重要的工业应用价值。首先提出了一种结构灵活的两电平三相逆变器共模传导干扰预测模型,在其基础上建立并网逆变发电系统的共模传导干扰预估模型。根据逆变器中有源/无源元器件参数的随机概率分布统计特性,利用蒙特卡罗法对并网发电系统共模传导干扰发射进行随机模拟,并对系统中主要影响因素随机变化的干扰发射作用进行了分析。Matlab模型仿真及样机实测证明了研究的有效性。     

基于IGBT的Buck电路共模EMI特性研究

针对IGBT的高du/dt给电力电子装置带来的严重共模电磁干扰(common-mode electromagnetic interfer-ence,CM EMI)问题,深入分析了Buck电路的CM EMI,首先提出了Buck电路的共模电流等效电路,分析了噪声源频谱及其与输入电压、开关频率、开关速度等运行参量间的关系。为弥补理论分析的不足,以实验手段研究了采用IGBT的Buck电路的输入电压、开关频率、负载电流、占空比、驱动电阻等参量对共模EMI的影响。研究表明:共模EMI与占空比无关而与输入电压和开关频率成正比关系。驱动电阻和负载电流均影响开关速度,因而对共模EMI也有影响,其中负载电流的影响与开关器件的开关特性有很大关系。     

PWM逆变器共模电磁干扰源及抑制技术探究

在PWM逆变器系统中,IGBT的高速开关动作会产生很高的du/dt,di/dt,导致产生严重的电磁干扰(EMI).此处系统阐述了PWM逆变器的各种寄生参数对共模EMI产生的影响,通过对3种有效共模EMI抑制技术典型方案的详细介绍,揭示出各种技术的优缺点,为工程实践抑制共模EMI提供了指导性建议.     

直流电网挂接单个三相逆变器的差模传导干扰

为研究挂接单个三相逆变器的直流电网的差模传导干扰,分析了干扰源和耦合路径并建立了差模传导干扰的频域等效电路,在10 kHz~30 MHz频率范围内分析了实验测得的相关器件参数。结果表明计算得到的差模传导干扰频谱和实测频谱一致,证明提出的差模传导干扰频域等效电路及其分析的正确性。研究阻性和感性负载变化下的差模传导干扰所得结论在实测和计算下基本一致。     

Modeling-based examination of conducted EMI emissions from hard and soft-switching PWM inverters

For the study of electromagnetic interference (EMI) mechanisms in pulsewidth-modulated inverters, this paper presents an analysis approach based on empirical models of the inverter components and their associated various parasitics. The power switching devices were modeled with a physics-based device modeling technique. Using time-domain reflectometry, the authors characterized the major parasitics in the device modules, passive components, cables, leads and interconnects. Simulations of a full-bridge insulated gate bipolar transistor inverter were then carried out in the time domain under hard-switching and zero-voltage switching conditions. The simulated EMI spectra were compared with the experimental counterparts with the separation of common-mode and differential-mode EMI. The comparisons verified the validity of the proposed modeling approach over most of the EMI frequency range. Also discussed in the paper are the soft-switching effects on the inverter's EMI     

电动汽车永磁同步电机分布参数提取研究

电动汽车驱动系统通常由电池组、逆变器以及永磁同步电机构成。由于逆变器中功率半导体器件高频地开关,驱动系统会产生电磁干扰EMI（electromagnetic interference）。永磁同步电机为共模电磁干扰和差模电磁干扰提供了传播路径,其寄生参数增强了电磁干扰,因此它是电动汽车驱动系统EMI模型的重要组成部分。在分析电机物理结构的基础上,基于永磁同步电机的集总参数模型,将模型中的电路元件与电机寄生参数联系起来;然后通过理论计算和有限元仿真分析相结合的方法,提出了绕组电感、相间互感、寄生电容、铜耗电阻和铁损电阻的获取方法,并通过实验测量验证了理论计算方法的正确性。基于所提参数提取方法,得到了集总参数模型参数,通过仿真和网络分析仪实验测量进行了所提方法的验证。