基于DC/AC逆變電源交/直流側傳導EMI噪聲機理建模

孫紅艷++趙陽++李世錦

摘 要： 針對DC/AC逆變電源交/直流側的傳導EMI噪聲機理特性，提出直流側噪聲源內阻抗建模方法，理論分析了不同工作模式下交流側的傳導EMI噪聲共模/差模噪聲傳輸機理模型和控制參數影響下的噪聲建模方法，最后對DC/AC逆變器直流側噪聲源內阻抗進行了提取實驗，利用仿真分析控制參數對交流側傳導EMI噪聲的影響，該研究內容為DC/AC逆變電源傳導EMI問題的解決提供了一定的理論與實踐參考。

關鍵詞： DC/AC逆變電源； 交/直流側； 傳導EMI； 噪聲機理； 噪聲建模

中圖分類號： TN97?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）22?0135?04

隨著電力電子技術的快速發展，光伏發電及其并網技術得到了廣泛應用，但是DC/AC逆變電源大量采用的電力電子器件會給電網造成非常嚴重的電磁兼容性問題[1]。目前，針對DC/AC逆變電源的傳導EMI噪聲建模與分析，主要采用人工電源網絡、噪聲分離網絡[2?4]（Mardiguian網絡，SEE網絡，Paul網絡，Lo網絡）以提取逆變電源對外傳導噪聲的模態參數，進而進行EMI濾波器的設計。然而，上述方法尚存不足，如未考慮直流側噪聲源內阻抗特性對傳導EMI噪聲的影響等。有鑒于此，本文分析了直流側噪聲源內阻抗建模方法和交流側傳導噪聲傳輸特性以及閉環控制參數對共模/差模噪聲模態的影響，為DC/AC逆變電源的傳導EMI噪聲問題分析與解決提供了理論支撐。

1 直流側噪聲源建模方法研究

DC/AC逆變器的直流側傳導EMI噪聲是檢驗逆變器電磁兼容性能的主要參數之一。為使DC/AC逆變器具有較好的電磁兼容性能，必須對EMI噪聲使用濾波器進行抑制。提取DC/AC逆變器直流側的噪聲源內阻抗是設計高效的EMI濾波器的關鍵，常見提取方法有雙電流探頭法，但其實驗成本較高。為降低實驗成本，本文提出了單電流探頭法，如圖1（a）所示。由于信號發生器在實驗系統中提供射頻信號，其功率小，耐壓低，為避免其被直流系統的高壓損壞，在其信號輸出端串聯隔直電容。同時為保證被測系統有效供電和信號發生器輸出的信號有效進入被測系統，在原電路基礎上并聯旁路電阻，電阻大小根據阻抗提取實驗需要確定。噪聲源內阻抗提取的等效電路如圖1（b）所示，UM為信號源的輸出電壓，Zn為信號源的內阻抗，Cg1和Cg2為隔直電容，Rp為旁路電阻，Zt為電流探頭在線路上的互感阻抗，Zc為線纜阻抗。

5 結 語

本文分析了DC/AC逆變電源交/直流側的傳導EMI問題，研究了直流側噪聲源內阻抗建模方法和交流側傳導EMI噪聲建模方法，在理論分析的基礎上提出控制參數影響下的DC/AC逆變電源的交流側傳導EMI噪聲傳輸模型，推導建立了交流側共模/差模噪聲與功率管電壓之間的理論模型。最后，對DC/AC逆變器直流側噪聲源內阻抗進行了提取實驗，并通過 Matlab仿真分析控制參數對逆變電源交流側傳導EMI噪聲模態特性的影響，為DC/AC逆變電源的傳導EMI技術研究提供借鑒。

參考文獻

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