基于DC/AC逆变电源交/直流侧传导EMI噪声机理建模

孙红艳++赵阳++李世锦

摘 要： 针对DC/AC逆变电源交/直流侧的传导EMI噪声机理特性，提出直流侧噪声源内阻抗建模方法，理论分析了不同工作模式下交流侧的传导EMI噪声共模/差模噪声传输机理模型和控制参数影响下的噪声建模方法，最后对DC/AC逆变器直流侧噪声源内阻抗进行了提取实验，利用仿真分析控制参数对交流侧传导EMI噪声的影响，该研究内容为DC/AC逆变电源传导EMI问题的解决提供了一定的理论与实践参考。

关键词： DC/AC逆变电源； 交/直流侧； 传导EMI； 噪声机理； 噪声建模

中图分类号： TN97?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）22?0135?04

随着电力电子技术的快速发展，光伏发电及其并网技术得到了广泛应用，但是DC/AC逆变电源大量采用的电力电子器件会给电网造成非常严重的电磁兼容性问题[1]。目前，针对DC/AC逆变电源的传导EMI噪声建模与分析，主要采用人工电源网络、噪声分离网络[2?4]（Mardiguian网络，SEE网络，Paul网络，Lo网络）以提取逆变电源对外传导噪声的模态参数，进而进行EMI滤波器的设计。然而，上述方法尚存不足，如未考虑直流侧噪声源内阻抗特性对传导EMI噪声的影响等。有鉴于此，本文分析了直流侧噪声源内阻抗建模方法和交流侧传导噪声传输特性以及闭环控制参数对共模/差模噪声模态的影响，为DC/AC逆变电源的传导EMI噪声问题分析与解决提供了理论支撑。

1 直流侧噪声源建模方法研究

DC/AC逆变器的直流侧传导EMI噪声是检验逆变器电磁兼容性能的主要参数之一。为使DC/AC逆变器具有较好的电磁兼容性能，必须对EMI噪声使用滤波器进行抑制。提取DC/AC逆变器直流侧的噪声源内阻抗是设计高效的EMI滤波器的关键，常见提取方法有双电流探头法，但其实验成本较高。为降低实验成本，本文提出了单电流探头法，如图1（a）所示。由于信号发生器在实验系统中提供射频信号，其功率小，耐压低，为避免其被直流系统的高压损坏，在其信号输出端串联隔直电容。同时为保证被测系统有效供电和信号发生器输出的信号有效进入被测系统，在原电路基础上并联旁路电阻，电阻大小根据阻抗提取实验需要确定。噪声源内阻抗提取的等效电路如图1（b）所示，UM为信号源的输出电压，Zn为信号源的内阻抗，Cg1和Cg2为隔直电容，Rp为旁路电阻，Zt为电流探头在线路上的互感阻抗，Zc为线缆阻抗。

5 结 语

本文分析了DC/AC逆变电源交/直流侧的传导EMI问题，研究了直流侧噪声源内阻抗建模方法和交流侧传导EMI噪声建模方法，在理论分析的基础上提出控制参数影响下的DC/AC逆变电源的交流侧传导EMI噪声传输模型，推导建立了交流侧共模/差模噪声与功率管电压之间的理论模型。最后，对DC/AC逆变器直流侧噪声源内阻抗进行了提取实验，并通过 Matlab仿真分析控制参数对逆变电源交流侧传导EMI噪声模态特性的影响，为DC/AC逆变电源的传导EMI技术研究提供借鉴。

参考文献

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