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变频器的电磁兼容与电磁干扰抑制

作者:时间:2009-07-28来源:网络收藏

,并不是绝对分开的。比如图1所示为共模电流传输通道的不平衡造成非本质差模噪声的电路图[6]。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/163699.htm

  图1 非本质差模噪声产生机理


  如图2为pwm变频驱动系统的电流流通路径图,包括共模和差模。在pwm中,为保证开关管工作时不会因过热而失效,都要对其安装散热器,并且为防止短路,开关管的金属外壳与散热器之间是通过导热绝缘介质相隔离的,同时散热器又是通过机箱接地的,于是,在与散热器之间就形成了一个较大的寄生电容[7,8]。当逆变器正常工作时,随着每相桥臂上、下开关管的轮流开通,桥臂中点电位会随之发生准阶跃变化。如果从emi角度看该现象,那么三个桥臂所输出的电压就是三个emi干扰源,而且每个开关动作时都会对功率开关器件与散热片之间寄生电容进行充、放电,形成共模emi电流。

  图2 pwm变频驱动系统的干扰电流流通路径图


  3 pwm传导干扰的措施
  由于干扰产生必须具备三要素:源、传播途径和敏感设备,所以对于pwm变频驱动系统的传导干扰也必须从三要素入手,即降低干扰源的强度、切断传播途径和提高敏感设备的抗扰度。
  3.1 基于减小干扰源发射强度的emi技术
  从降低干扰源的强度来看,归纳起来有三种具有代表性的方法:改变电路拓扑、改进控制策略和优化驱动电路。
  (1)改变电路拓扑
  改进电路拓扑的思路主要是通过对称结构来消除变换器输出的共模电压,并且由于开关器件上电压变化率减半而使得装置输入侧传导干扰发射水平降低。以a.l.julian为首的学者根据“电路平衡”原理提出了一种用于消除三相功率变换器输出共模电压的三相四桥臂方案[9-11],其实验电路见图3所示。该方法基本思想是采用一个外加“辅助相”使三相系统电路的对地电位对称,并通过调整开关顺序,使四桥臂输出相电压之和尽可能为零,实现共模电压完全为零。与传统三桥臂功率变换器相比,它的共模emi可以减小约50%。



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