由于电力电子器件开关频率和输出功率的不断提高,PWM逆变器输出的电压中含有大量的高频谐波成分,其所带来电磁干扰等负面效应也日趋严重,除了常见用于消除差模高频电压分量的LC滤波器和二阶RLC低通滤波器除外,对于共模高频电压滤波器结构也在不断地进行改进。本文首先介绍了PWM逆变器输出滤波器的国内外研究现状,并针对PWM逆变器的工作原理进行了分析,阐述了PWM逆变器输出谐波电压产生机理,通过数学公式的推导分析了PWM逆变器输出差模谐波电压和共模谐波电压的主要成份,为设计无源低通滤波器提供了理论基础。其次,为了解决PWM逆变器产生的负面效应,本文提出两种新型的无源滤波器结构,通过将差模滤波电感集成到共模变压器上来减小滤波器的体积,并且还可以同时抑制PWM逆变器输出的差模和共模谐波电压。通过对电路拓扑的研究,详细地分析了滤波器差模和共模单相等效电路,并针对滤波器电路可能出现的失稳状态进行了仔细地研究和论证,给出了滤波器参数选取的限制条件,最后通过不同类型的无源滤波器仿真对比,证明差共模无源滤波器的有效性和可行性。本文也将围绕着该差共模无源滤波器的拓扑结构与共模变压器的设计开展研究。通过分析共模变压器在电路中的工作状态,给出了大致的磁芯材料和形状的选择,并根据AP法确定了共模变压器的磁芯尺寸结构。针对共模变压器提出了一种新的绕线方式来解决各个绕组之间的耦合系数不平衡的问题,并利用ANSYS软件对共模变压器进行了仿真分析,验证了新绕法的有效性。最后搭建一个简易的实验平台,对所研究的差共模无源滤波器进行验证,并通过样机对新型滤波器进行实验,证明了差共模无源滤波器的有效性和之前理论分析的正确性。