IGBT近场电磁骚扰特征的研究

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电力电子装置的高频化和大容量化不仅使器件增加了电应力和损耗,而且对周围环境会产生电磁骚扰,甚至可能会对其本身及其控制电路的正常工作产生影响。如换流站中换流阀的周期性导通和关断过程会产生宽频电磁噪声,这类噪声会对二次系统产生电磁骚扰。换流阀中绝缘栅双极晶体管(Insulatedgate bipolar transistor,IGBT)的电磁骚扰特征是本文的研究重点。本文分析了IGBT电磁骚扰的主要来源,建立了IGBT行为特性模型,分阶段研究了IGBT开通及关断过程,并采用基于有限积分法的CST软件对IGBT开关瞬态进行电磁骚扰仿真。在仿真软件中建立相应实体有限积分模型,对IGBT的自身电磁场分布情况及其近场特性进行了定量分析,得到对应自身的电磁场分布。再对由八个IGBT串联构成的单个阀段进行建模,分析其动作过程中产生的电磁骚扰情况。依据建模仿真计算数据对瞬态电磁骚扰的时域特征和频域特征作了系统的分析,得到了瞬态电磁骚扰的总体特征。并采用近场探头和电磁干扰接收机对单个IGBT开关过程的电磁骚扰进行了测量。
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