分类号_____ _ 学号 2003611310059 学校代码 _10487 密级
硕士学位论文
单相逆变器共模EMI分析 及有源抑制技术研究
学位申请人： 周运斌
学科专业： 电力电子与电力传动 指导教师： 张凯 副教授 答 辩 日 期： 2006年4月30日
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
For the Degree of Master of Engineering
Analysis and Active Suppression of Common-Mode
EMI in Single Phase Inverter
Candidate: Zhou Yunbin
Major : Power Electronics and Electric Drive
Supervisor: Assoc. Prof. Zhang Kai
Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074, P.R.China
April, 2006
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律效果由本人承担。
学位论文作者签名： 日期： 年 月 日
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本论文属于
不保密□。 保密□，在 年解密后适用本授权书。 （请在以上方框内打“√”）
学位论文作者签名： 指导教师签名：
日期： 年 月 日 日期： 年 月 日
本文研究课题受到：
国家自然科学基金—— 电力电子开关变换器全数字化有源共模噪声抑制技术（项目批准号为：50407011）以及台达电力电子科教发展基金的资助。 谨致谢意！
摘 要
电力电子技术的发展使得采用脉宽调制（PWM）方式的逆变器得到了广泛的应用，如变频器，不间断电源（UPS）等。然而，高速半导体开关器件，如IGBT、MOSFET的高频通断会产生很高的dv/dt，di/dt，形成很强的电磁干扰（EMI），其频率可从几kHz直到数十MHz，严重的超出EMC标准的极限值要求。本文研究内容主要有三个方面：单相全桥逆变器共模干扰建模与预测；基于驱动脉冲自校正的逆变器共模干扰抑制技术；基于共模电流能量的共模干扰评估算法。
分析和阐明单相全桥逆变器传导共模通路，并指出共模传导干扰是由于逆变器桥臂中点对参考地的很大的dv/dt对寄生电容的充放电作用。在分析已有单相逆变器等效电路模型的基础上，发现其串联等效方式不能很好的解释某些实验现象，从而提出了基于并联等效的逆变器共模干扰等效电路。给出了模型在梯形波激励下的时域解表达式，指出共模电流是一个衰减振荡波形。在频域分析中，150kHz－30MHz范围内仿真频谱和实测频谱的对比基本一致，证明了所提出的模型的正确性。
分析了各种调制策略下，单相全桥逆变器共模电流情况。指出双极性调制下，两桥臂产生的dv/dt可互相抵消，共模干扰应明显小于单极倍频调制下，且理论上为0。但实际系统中驱动脉冲传输延时不一致，导致桥臂中点电位跳变时刻不一致使得共模干扰较理论分析大很多。针对上述情况，提出了基于脉冲前沿自校正的逆变器共模干扰抑制技术。通过调整桥臂对管驱动脉冲的前沿及后沿，使桥臂中点电位跳变严格反向，从而使两桥臂产生的dv/dt相互抵消。提出了基于共模电流能量的共模干扰评估算法及基于智能搜索的脉冲前沿调整策略，并通过仿真给出了在各种不同情况下脉冲时差与共模电流能量的关系。在TI 新一代DSP TMS320F2812控制的实验平台进行实验，结果证明脉冲前沿调整后，逆变器共模电流幅值明显减小，共模干扰频谱各频次分量均有下降。而且，此时逆变器输出波形质量仍非常好，THD值非常低，有很强的实践指导意义。
关键词：单相全桥逆变器 共模干扰 等效电路 脉冲前沿 共模电流能量
自动搜索算法 DSP2812
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