基于EMI滤波器的变频器传导电磁干扰抑制

以兆瓦级别变频调速系统为研究对象,分析了系统负载阻抗特性和阻抗匹配程度对电磁干扰(EMI)滤波器插入损耗的影响,在此基础上介绍了带阻抗匹配网络的EMI滤波器,对兆瓦级别变频调速系统进行了原始EMI信号的提取,EMI滤波器的选型和阻抗匹配网络元件参数的设计。通过对比添加阻抗匹配网络前后EMI滤波器的滤波效果,验证了带阻抗匹配网络的EMI滤波器对传导干扰的抑制作用。     

PWM逆变器-感应电机驱动系统中接地电流EMI问题的分析

在IGBTPWM逆变器－感应电机驱动系统中，IGBT的高速开关动作产生很高的dv/dt|和|dt/dt|能够导致严重的电磁干扰（EMI）问题。研究表明不仅需要了解干扰的频谱。而且也必须知道它们的时域波形才能全面刻画干扰的本质。如何准确描述并分析这种问题是复杂而困难的，该文应用系统函数的方法来描述这种EI耦合通道的特征，并不需要对寄生电路进行复杂的参数提取，而且能准确预测了EMI的时域波形和频谱特性，接地电流脉冲峰值对应|dv/dt|的 峰值，导通时，|dv/dt|基本不随着负载电流的变化而变化，而关断时，负载电流越小，|dv/dt|越小，由于|dv/dt|在开通时的值要比关断时大得多，因此接地电流EMI问题主要由IGBT的开通决定。系统函数的幅度频谱呈现带通特性，尽管逆变器工作时其拓扑结构发生变化，但是对描述耦合通道的系统函数的影响很小，当三相桥臂的两个IGBT同时开通或同时关断时，接地电流加倍。     

基于IGBT有源门极控制的EMI抑制方法研究

随着大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)广泛应用于电力电子装置,其产生的电磁干扰(EMI)问题成为研究热点。IGBT有源门极控制(ACC),该控制方法在关断瞬间获得不同的反馈增益,进而抑制关断电压尖峰。在此分析电路的工作原理、系统稳定性及门极电压波形,利用Saber仿真软件建立IGBT串联电路模型,在传导干扰测试频率范围内,考虑寄生参数的情况下,仿真了IGBT在传统门极控制和AGC下的共模/差模(CM/DM)干扰。搭建实验平台,通过测试得到AGC下对系统产生的EMI抑制效果更好,对电力电子装置传导EMI的抑制分析具有重要意义。     

基于实际通带特性的EMI接收机精确模型

电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)接收机建模是全电路时域传导EMI仿真技术的重要组成部分。对不同控制策略的开关电源的EMI频谱进行深入的分析,指出采用变频和/或变占空比控制策略时,其EMI噪声频谱会存在边带效应,明确了边带效应和EMI接收机的测量带宽是导致用快速傅里叶变换(fastFouriertransform,FFT)得到的噪声频谱与EMI接收机测量结果产生差异的本质原因。提出一种通过测量获得EMI接收机中频(intermediate frequency,IF)滤波器真实通带特性的方法,建立基于高斯函数的数学模型。对中频滤波器的相对相位偏移特性进行实验测量和分析,其对输出信号相位的影响可以忽略。通过对开关电源中典型的信号进行分析,确定EMI接收机模型的合理通带带宽,从而获得精确的EMI接收机模型。最后,通过实验验证所建立的模型的正确性和有效性。     

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。     

PWM变频驱动系统差模干扰分布研究

PWM变频器在提高系统性能的同时,其产生的强烈差模干扰也来带了诸多问题。目前较为常用的干扰抑制措施是加装电磁干扰(EMI)滤波器。而要较好地设计EMI滤波器,就必须先准确掌握系统的干扰分布规律。为此,利用传导干扰分离网络对PWM变频驱动系统的差模干扰分布进行研究,分析其干扰分布规律、主要影响因素以及抑制方式,为EMI滤波器设计提供较准确的理论指导。     

一种有源共模EMI滤波技术研究

实现了一种用于开关电源的有源EMI共模滤波器方案,并在一个半桥电路的基础上应用这种方案,对整机做了EMI传导测试。分析与实验结果也验证了有源滤波器的使用对开关电源的共模传导干扰抑制的有效性。     

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。     

考虑寄生振荡的IGBT分段暂态模型对电磁干扰预测的影响分析

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开关过程的di/dt和du/dt是影响换流器电磁干扰(EMI)水平的主要因素.IGBT的寄生振荡是高频EMI的重要组成部分,振荡频点处会出现EMI峰值.该文提出一种考虑寄生振荡的IGBT分段暂态模型,分析回路寄生参数和器件非线性电容对开关特性的影响,分别计算不同阶段的电流和电压变化率.搭建二极管钳位感性负载测试平台,获取IGBT的电流和电压波形,分析对比分段模型和实际波形的频谱特性.最后,通过实验验证了模型中的振荡过程是影响电流频谱特性的关键,且采用器件电容Cgc的三段等效模型可以显著提高电压频谱预测的准确度.该文提出的模型提高了IGBT干扰源频谱的预测准确度,可用于评估实际换流器发射的EMI水平.     

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。     

开关电源电磁干扰抑制的频率控制方法比较

在开关电源开关器件的开关过程中 ,寄生器件 (如寄生电容、寄生电感等 )中能量的高频变化会产生大量的电磁干扰。除了采用无源缓冲或滤波电路的干扰抑制方法外 ,实际中还常利用控制开关频率的有源方法来抑制干扰。在此介绍和比较了随机频率法和调制频率法这两种常用的干扰抑制方法     

频率抖动技术抑制变换器输入电流电磁干扰

针对传统固定频率PWM控制方式引起的输入电流谐波幅值较大,频谱能量较为集中的缺点,基于频率调制理论,分析了频率抖动技术扩散输入电流频谱的基本原理;结合传统的PWM控制器,实现了一种简单的频率抖动方法.该方法可降低变换器的输入电流低次谐波幅值,从而改善了EMI的低频传导特性.实验结果验证了该方法的正确性.     

高频开关电源的EMI滤波器的研究

本文介绍了分离高频开关电源中噪声的方法,分析了共模和差模噪声中共模噪声占主要成份。在此基础上介绍了一种开关电源EMI滤波器的高频模型,并对这个滤波器模型的高频特性进行了分析。     

开关频率抖动控制对DC/DC变换器EMI抑制研究

开关电源的电磁干扰能量主要集中在开关频率及其倍数处,频率抖动控制可以将集中的干扰能量分散,从而降低干扰幅值,满足电磁兼容性标准.结合使用SG3525控制的半桥变换器,提出了一种简单的频率抖动控制方案,通过试验验证了该方案可大幅度降低变换器的电磁干扰.     

射频识别系统电磁辐射干扰特征快速分析与抑制

针对射频识别系统产生的辐射干扰噪声,提出了基于近场测量结合波阻抗分析的辐射机理快速分析方法与基于全电容高频电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)滤波器的辐射噪声抑制方法,可避免苛刻复杂的电波暗室噪声检测和电磁屏蔽噪声抑制方法,具有简便、快速、经济等优点。标准测试表明:采用文中方法可有效抑制辐射干扰噪声,噪声抑制效果可达24 dBμV/m,满足GB 9254 Class A标准,从而验证了方法的有效性。     

混沌调制对开关变换器EMI抑制有效性的实验研究

探讨了混沌频率调制技术诳元关变换器中抑制电磁干扰(EMI)的实际效果.提出将蔡氏电路加入脉宽调制电路,实现混沌频率调制技术,开关频率随混沌信号随机变化.分析了混沌频率调制抑制EMI噪声的原理,并建立了双管正激变换器的实验样机.实验结果证明,该技术不但具有有效降低开关谐波峰值和对输出电压影响不大的优点,而且电路实现简单,是解决开关变换器电磁兼容性问题的一种新的有效途径.     

不同扩频信号对开关功率变换器EMI抑制效果的比较

开关频率调制技术是改善功率变换器EMC的一种有效方法,不同的扩频信号的扩频效果是不同的。在隔离式双正激DC/DC功率变换器的基础上,分别对周期性信号、随机信号和混沌信号作为开关频率调制信号对功率变换器EMI的抑制效果作数值上的分析,指出它们各自的优缺点。认为相对而言,混沌信号是一种比较理想的扩频信号。     

变频器驱动电机时的EMI影响分析

PWM逆变器驱动电机因其具有优越的控制性能而得到了广泛的应用,然而由于逆变器的开关模式带来的电磁干扰问题,也给电机带来了不少负面影响.在给出了电机和电缆高频模型的基础上,分别对不同电缆长度和不同开关频率对电机过电压的影响进行了仿真分析.最后搭建了实验平台,用频谱分析仪对电机的EMI进行测试,验证了上述不同因素对电机EMI影响的分析.     

混沌频率调制降低开关电源传导EMI的研究

利用混沌频率调制技术从噪声产生源头上降低了开关电源传导电磁干扰。将蔡氏电路产生的混沌信号加入脉宽调制芯片,实现了混沌频率调制技术,使开关频率随混沌信号随机变化。简单分析了混沌频率调制降低EMI噪声的原理,并试制了一台混沌频率调制反激变换器电源样机。给出了开关管电流信号的频谱以及传导干扰测试的结果。实验结果表明,该技术能有效降低开关谐波峰值,使开关电源易于通过EMI测试,因此极具应用前景。     

EMI滤波器阻抗失配与EMI信号的有效抑制

为了使EMI滤波器的传导EMI信号在其内部得到最大衰减，依据EMI滤波器应具有双向抑制性的基础上，分析了阻抗失配对插入损耗和反射损耗的影响，给出了理想EMI滤波器的确定原则，以及为减小阻抗失配给插入损耗带来的影响，提出了实际设计和选用EMI滤波器时应遵循的最大失配原则。试验结果表明，这一原则对减小阻抗失配给插入损耗带来的影响非常有效。