变频器传导EMI抑制方法的研究

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变频器具有变频、节能和便于调控等诸多优点,已经被广泛地应用于工业等各个领域。变频器通过整流电路对市电进行整流,后通过逆变全桥进行功率变换,另外还有提供电源的开关电源电路,其产生的电磁噪声不仅会严重干扰其它电气电子设备的正常工作,而且可能影响自身工作状态的稳定,因而成为一种无形的污染。同时随着国际电磁兼容标准的日益规范,变频器的电磁兼容性能也愈加受到重视。  本文首先根据变频器的电路结构,着重对其三相整流电路、三相全桥逆变电路和开关电源的传导EMI的产生机理与传导路径等进行了分析。  其次根据电磁兼容相关行业标准CISPR-22搭建了传导EMI测试平台,对0.15MHz~30MHz的传导EMI进行测试。并基于此测试平台,提出了一种低成本的新型三相无源EMI分离网络,对传导EMI进行共模(Common Mode,CM)和差模(DifferentialMode,DM)的分离,从而对不同分量的EMI噪声所在的频段进行分析。  接着根据测试结果,对变频器进行了EMI滤波器的设计。在对EMI滤波器设计相关理论包括阻抗失配、插入损耗等进行阐述的基础上,提出了一种优化的EMI滤波器设计方法,并采用了铁基纳米晶磁芯设计了共模电感,满足了在较小的空间对较高水平的EMI进行抑制的能力。  最后,探讨了利用IGBT关断吸收电路对EMI进行抑制的可行性。对四种常见的IGBT关断吸收电路的工作状态进行了分析,并通过C型吸收电路进行软件仿真与实验测试,分析了IGBT关断吸收电路的EMI抑制效能。
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