基于三相四橋臂逆變器的共模傳導(dǎo)EMI抑制研究.pdf

1、采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）方式的三相逆變器廣泛應(yīng)用于各個(gè)場(chǎng)合，但是由于開關(guān)器件的高頻通斷，使逆變器每相橋臂中點(diǎn)輸出相對(duì)參考地的電壓在高頻跳變，該跳變電壓經(jīng)開關(guān)器件的對(duì)地寄生電容會(huì)產(chǎn)生共模電流。較大的dv/dt和di/dt會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾（EMI），這不但會(huì)影響周圍其他設(shè)備的正常工作，而且還會(huì)讓逆變器本自身的可靠性下降，降低它的使用壽命。本文重點(diǎn)研究了下列內(nèi)容：三相逆變器的數(shù)學(xué)模型建立、調(diào)制策略的選擇和共模干擾產(chǎn)生原因分析；基于改良S

2、VM調(diào)制方案來抑制三相逆變器的共模電壓；基于新的三維空間矢量調(diào)制方案的三相四橋臂逆變器來徹底消除共模干擾。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析PWM逆變器的共模傳導(dǎo)路徑，建立三相逆變器的共模電路模型，并且詳細(xì)分析比較兩種常用于三相逆變器的調(diào)制方案，指出SVM更適合三相逆變器，最后結(jié)合著傳統(tǒng)SVM調(diào)制方案具體分析了每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的共模電壓，并指出了共模干擾存在的原因。⑵在分析幾種去零矢量SVM調(diào)制方案的基礎(chǔ)上，提出一種改良方案，并通過仿

3、真證明，在基本不改變輸出電壓特性的情況下，該改良方案能使共模電壓變?yōu)樵瓉淼娜种唬S之共模干擾也會(huì)減小。同時(shí)注意到如果只是改變一下調(diào)制方式，那么不管采用什么樣的調(diào)制方式，三相三橋臂逆變器結(jié)構(gòu)是無法做到完全消除掉共模電壓的。⑶為了徹底消除三相逆變器的共模干擾，指出可以從電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)入手，將三相三橋臂逆變器變?yōu)槿嗨臉虮勰孀兤?，接著分析了三相四橋臂逆變器的共模模型，推?dǎo)出共模電壓的表達(dá)式，由此得出共模電壓為零的條件，最后提出一種新的三維空

4、間矢量調(diào)制方案，并通過理論分析和仿真證明，既能夠保證輸出電壓波形質(zhì)量，又能使三相逆變器的共模電壓始終為零，從而消除掉共模干擾。⑷在一臺(tái)25kW的三相四橋臂逆變器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明本文最后提出的這種基于三相四橋臂逆變器外加新的三維空間矢量調(diào)制策略的方案，可以有效地消除共模電壓，使其基本為0，進(jìn)而可以有效地抑制甚至消除掉共模干擾。并且，此時(shí)三相逆變器的輸出電壓波形質(zhì)量依然很好，THD還是很低，說明在基本沒有影響輸出波形質(zhì)量的情況下實(shí)