死区对PWM逆变器共模电压的影响及其抑制方法

变频器采用的空间矢量脉宽调制(SVPWM)会产生共模电压,后者对变频器和电机产生危害。改进的空间矢量脉宽调制法有利于降低共模电压,但由于没有考虑死区的影响,实际效果受到较大影响。文章详细研究了死区对PWM逆变器共模电压的影响,并提出了一种消除死区的方法来抑制死区影响并对共模电压起到一定的抑制作用,使改进的空间矢量脉宽调制法能够真正达到预想的效果。最后通过Matlab仿真实验,验证了该方法的有效性。     

基于补偿原理的逆变器EMI抑制方法研究

由于逆变器电源对输出接地电容的限制,对严重的共模电磁干扰难以用大容量的共模滤波器抑制共模噪声。文章介绍了一种新型的基于噪声电流补偿原理的电力电子装置无源干扰抑制技术,探讨了不同方案实现对共模噪声电流的补偿,并在一台DC/AC逆变器中进行了补偿测试。实验结果证实了该EMI抑制方法的有效性。     

PWM逆变器供电的电机轴电流及其防治

本文讨论了在交流感应电机中普遍存在的轴电压和轴电流问题。通过对PWM逆变器驱动电机和电网正弦波驱动电机的比较，阐明了共模电压对电机的影响，通过建立PWM逆变器和电机模型并导出共模回路的等效电路，具体分析了轴电压如何产生，轴承电流的几种路径，并在所给出不同路径电流示意图的基础上分析了它们对轴承和电机运行的影响，最后提出了不同的防治方法和采取该方法后的轴承电流的流向情况。     

基于双重傅里叶级数的三相逆变器共模电压分析

随着电力变换器技术的不断革新和发展,三相逆变器在大功率应用场合占据了越来越重要的位置,但是在实际应用中也存在一些负面效应,比较典型的问题之一是输出共模电压影响了系统的可靠性。基于双傅里叶级数的数值计算方法,本文推导了三相逆变器共模电压的数学表达式,并根据数学表达式提出了一种抑制三相逆变器输出共模电压的方法。本文提出的共模电压分析和抑制方法具有普适性、一般性、通用性,可以推广到任意逆变器的输出共模电压分析中去,通过仿真与实验对共模电压分析方法进行了验证。     

最小共模电压SVPWM调制算法电压源整流器的研究(上)

本文在基于三相VSR一般数学模型的基础上推导了直流侧共模电压的表达式,分析了理想情况下无死区时和实际情况下有死区时传统SVPWM算法的零矢量和非零矢量对共模电压幅值和谐波分布的影响,并在此基础上提出了一种采用非零矢量等效合成零矢量作用的最小共模电压SVPWM调制算法和共模电压不受死区影响的死区时间设置方法。以上分析得到了MATLAB/SIMULINK仿真分析和变频空调样机的定性验证。结果表明:相比传统采用零矢量的SVPWM算法,最小共模电压SVPWM算法使共模电压的幅值和变化率降低66%,减轻了共模电压干扰。     

最小共模电压SVPWH调制算法电压源整流器的研究（下）

摘要：本文在基于三相VSR一般数学模型的基础上推导了直流侧共模电压的表达式,分析了理想情况下无死区时和实际情况下有死区时传统SVPWM算法的零矢量和非零矢量对共模电压幅值和谐波分布的影响,并在此基础上提出了一种采用非零矢量等效合成零矢量作用的最小共模电压SVPWM调制算法和共模电压不受死区影响的死区时间设置方法。以上分析得到了MATLAB／SIMULINK仿真分析和变频空调样机的定性验证。结果表明：相比传统采用零矢量的SVPWM算法．最小共模电压SVPWM算法使共模电压的幅值和变化率降低66％,减轻了共模电压干扰。     

一种单相双模五电平无变压器光伏逆变器

针对分布式低压光伏发电系统,提出了一种新型双模五电平共地型(Five-leve dual-mode common-ground type, 5L-DM-CGT)无变压器逆变器,并具有宽输入电压范围(200V-400V)。简言之,所提拓扑通过将光伏阵列的负端直接与电网中性点相连,从而绕过光伏阵列的杂散电容,实现消除共模(Common-mode, CM)漏电流的目的。此外,本文可根据输入电压的大小可在Buck和Boost两种模式下运行,以产生相同的交流输出电压。最后,通过 MATLAB-Simulink仿真和实验结果验证了所提出的拓扑结构和控制方法的可行行和正确性。     

抑制共模电流的变频空调系统同步PWM控制方法

为有效降低双变频空调(Air Conditioner, AC)系统中电压波动产生的共模电流,以便满足电磁干扰标准,提出了一种新的同步脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)控制方法。在由两个逆变器驱动(主从式控制模式)的AC系统中,通过在从模逆变器的矢量空间进行信号选择,以便减小相电流的畸变;采用矢量控制的方法来抑制风扇电机的不稳定性,并利用特殊的扇区选择方法减小电压误差,实验结果表明,相比现有的PWM方法,提出的同步PWM方法明显减小了相位电流的畸变,并有效降低了AC系统工作过程中的传导发射噪声,在170 kHz、1 MHz和10 MHz的频率下,噪声分别可降低23 dB、6 dB和1.5 dB,理论仿真和实机测试均验证了该方法的有效性。     

一种减小异步电机驱动系统共模电压的SVPWM控制方法

共模电压会带来共模电流、EMI、电压谐波等问题，本文介绍了一种新颖的SVPWM控制方法，无需增加任何硬件，可以非常有效地减小电压源逆变器供电的异步电机驱动系统的共模电压，仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。     

三电平逆变器中共模电压抑制方法的研究与仿真

文章对三电平逆变器输出中的共模电压进行了分析,为了减小共模电压带来的危害,文中采用了两种SPWM控制策略即传统三电平SPWM控制策略和降低共模电压的三电平SPWM控制策略。通过Matlab/Simulink仿真比较,结果表明两种策略都起到了抑制共模电压的作用,其中降低共模电压的三电平SPWM控制技术效果更为明显。     

基于前馈gmf的共模反馈稳定性增强电路

基于0.13 μm CMOS工艺,提出并设计了一种应用于三级全差分运算放大器中的新型共模反馈电路。将具有密勒补偿结构的典型两级全差分结构和源随器结构作为三级运算放大器的放大级,通过在共模反馈电路中引入前馈通路,产生的两个零点提高运放的稳定性,解决了传统共模反馈电路中多个极点难以补偿的问题。仿真结果表明,在1.2 V电源电压下,共模下增益为70.4 dB,单位增益带宽为56 MHz,相位裕度为85.5°。相比于传统无前馈电路,新型共模反馈电路的单位增益带宽和相位裕度分别提高了8.2 MHz和17.4°。具有这种共模反馈结构的运算放大器可以实现较低的电源电压和较好的相位裕度。     

消除共模电压的放大器

有史以来(或至少是有精密电子以来),模拟设计者最头痛的问题之一就是CMV(共模电压)带来的误差,或称之为可怕的地回路.尽管恐惧冲击着工程师们的心灵,但CMV并没有什么特别神秘之处.CMV误差的产生原因很简单:不同位置上电路的公共电压基准(即:地),如一个机箱的传感器和另一个机箱的ADC,两个基准电位是不同的.     

一种基于变压器的新型九电平逆变器

在光伏并网逆变器领域,传统拓扑结构常采用先升压再逆变的结构,造成效率进一步提升受到限制且输出电压电平数较少。对此,本文提出了一种基于变压器的新型单相九电平逆变器。首先,本文详细地分析了所提逆变器的拓扑结构,并给出了各开关管在正、负半周期内的开关状态,为了突出所提拓扑的优势,本文将之与其它类似的九电平逆变器进行对比。同时,为使所提逆变器性能最优,本文将电平合成脉宽调制（LSPWM）技术应用至该逆变器。此外,本文还给出了具体的级联方案,使得所提拓扑可以通过级联的方式来提高逆变器的输出电压,亦或是增加输出电压电平的数量。最后,搭建样机并进行了实验,实验结果充分证明了理论分析的正确性以及该方案的可行性。     

FPGA在共模噪声能量评估中的应用

在电力电子开关变换器数字化共模噪声抑制系统中,一个重要环节就是共模噪声的评估。由于共模噪声电流振荡频率很高,基于DSP的采样控制很难满足要求。文章提出了用FPGA作为主要器件、以能量为指标的共模噪声评估技术。所提方案中,FPGA可完成对高速AD芯片的采样控制、读取采样值、计算共模电流的噪声能量值并将该值反馈给DSP。DSP也可以通过向FPGA写入控制字和发启动脉冲等方式对噪声电流的采样过程进行宏观层面的控制。     

连续导电模式下的单电感多输出DC／DC变换器

系统分析了单电感多输出DC／DC变换器结构,及其采用分时复用原理实现多路输出。由于电感共享,各输出支路间存在着严重的交叉影响。当输出支路严格工作在不连续导电模式（DCM）或伪连续导电模式（PCCM）下,可有效抑制交叉影响。文中采用一种新的控制方式,利用各支路输出电压的共模电压、差模电压分别控制输入半桥、输出半桥占空比,在连续导电模式（CCM）模式下实现了几乎没有交叉影响的多路输出。     

磁环在双馈风电变频器共模抑制中的应用

双馈风电变频器直接驱动转子,在转子轴上产生较高的共模电压。该电压是有害的,向前可以使齿轮箱发生电蚀,向后可以损坏编码器,还使双馈电机自身的轴承发生电蚀;而共模电流可以传导到控制系统和电源系统,产生电磁兼容问题;对于发电机自身,使转子局部损耗增大,破坏电机绝缘。为了保证系统可靠性和稳定性,需对共模电压/电流进行抑制,本文将就磁环在共模电压/电流抑制中的应用进行探讨。     

一种用于Σ-Δ A/D转换器的运算放大器设计

设计了一种用于Σ-ΔA/D转换器的运算放大器,该运算放大器采用两级全差分折叠式共源共栅结构.运用动态频率补偿技术,实现两种工作状态下的频率补偿.提出一种新型共模反馈(CMFB)方案,使共模电平获得较高的稳定度.整个运放电路采用0.35μm标准CMOS工艺,电源电压为5V.仿真结果表明,在5V电压下,运放的直流增益为120.5dB,输出摆幅为±4.2V.     

逆变器输出直流分量检测与抑制方法

为消除逆变器交流输出的直流偏置电压,提出了一种检测电路与抑制方法。该检测电路由低通滤波、隔离跟随、调理放大等硬件电路组成,可以精准提取直流偏置电压,并具有一定抗共模干扰的能力。所得到的直流分量,经控制系统调整得到直流反馈量,并叠加到基波后,经电压与电流的双闭环系统调节直流分量。通过10 kVA的逆变器实验平台验证了该检测电路与抑制方法,直流偏置电压的抑制效果明显优于常用的检测电路及抑制措施,且能够在较强的电磁干扰下获得理想的抑制效果。实验结果表明所提出的直流分量检测电路与抑制方法可行。     

基于分布式电网中DVR的补偿控制策略研究

针对动态电压恢复器（Dynamic Voltage Restorer, DVR）在分布式电网中补偿电压暂降出现的延时和控制不稳定等问题,本文提出一种无串联变压器型DVR的预测电压控制策略,该控制方法采用离散模型为一个电压源逆变器和一个用于开关控制逆变器结合生成一个接口滤波器。 在不需要任何线性控制器或调制技术下,通过DVR跟踪参考电压有效预测控制,保持负载电压在各种电压扰动下稳定输出正弦电压值。在DVR补偿控制策略方面,采用最小有功功率补偿控制策略,该方法更为有效地延长DVR补偿时间,降低DVR输出的有功功率,仿真分析与实验结果验证了所提方法的可行性。     

PWM变频器谐波及其抑制策略综述

随着PWM变频器的广泛使用,它所带来的问题不可忽视。本文主要介绍了变频器使用过程中带来的共模电压和过电压问题。分别介绍了共模电压和过电压的产生机理,在此基础上介绍了过电压和共模电压的几种抑制策略,包括抑制过电压的几种滤波器以及共模电压滤波器和PWM调制策略的优化,并对这几种抑制策略进行了分析比较。