一种抑制共模电磁干扰的方法与流程

本发明涉及电力电子，尤其涉及一种抑制共模电磁干扰的方法。

背景技术：

1、随着宽带隙器件的应用愈发广泛，电力电子系统的开关频率大大增加，转换器的体积和功率密度得到优化的同时也引入严重的电磁干扰(emi)问题。通过对开关器件工作原理的分析可知，开关电路中开关器件高频开关状态下，产生很大的du/dt、di/dt，由于系统中非线性器件存在寄生电容和寄生电感等分布参数，将产生严重的噪声干扰。二极管在正向关断与反向恢复过程中，因外加反向电压少子被抽取出来以及管压极性改变后空间电荷区的拓宽，将会产生较大的反向电流和反向电压过冲；pwm(脉冲宽度调制)脉冲也会含有丰富的高次谐波，高频emi会由于变压器原副边分布电容的存在而耦合到副边，同时变压器漏感的存在也会在电流发生变化时产生较强的辐射干扰。

2、目前抑制消除噪声的常用手段是采用合适的滤波技术对噪声实现最大限度的衰减。emi滤波器根据是否包含有源器件可分为无源emi滤波器和有源emi滤波器，无源emi滤波器主要器件为电容、电感；有源emi滤波器核心部件是运算放大器、功率放大器。虽然无源滤波器由于简单、可靠、成本低而得到广泛应用，但是其体积大、寄生参数的存在会造成高频性能的下降。有源滤波器通过检测噪声信号，放大网络处理从而产生补偿信号降低emi信号，但有源emi滤波器的运放元件、功放三极管元件成本较高，更容易产生不稳定的问题。当有源emi滤波器不稳定时，补偿电路容易产生自激振荡，进一步恶化原电路的emi水平。

3、经过上述分析现有抑制emi技术的主要问题及缺陷为：无源器件高频寄生参数的影响使emi滤波器在高频部分噪声衰减性能降低，并且有源滤波器引入了稳定性问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种抑制共模电磁干扰的方法，以解决无源器件高频寄生参数的影响使emi滤波器在高频部分噪声衰减性能降低，并且有源滤波器容易产生不稳定的问题。

2、本发明提供一种抑制共模电磁干扰的方法，包括：

3、分析dc/dc电路的共模噪声的传输路径，得到dc/dc变换器emi共模等效电路；所述dc/dc电路包括输入电源、线路阻抗稳定网络、pwm开关控制信号模块以及输出负载；

4、根据所述dc/dc变换器emi共模等效电路，构建对称电路；其中，所述对称电路与所述dc/dc变换器emi共模等效电路的共模噪声的传输路径以及电路元件参数相同；

5、将所述对称电路与所述dc/dc变换器emi共模等效电路连接在同一输入电源上，并通过对称电路的pwm开关控制信号模块调节pwm开关控制信号，产生与dc/dc变换器emi共模等效电路的pwm开关控制信号反相的pwm波形，使得所述对称电路与所述dc/dc变换器emi共模等效电路产生同形、反相的emi信号，两种emi信号在线路阻抗稳定网络的噪声检测电阻上相互叠加抵消，实现噪声抑制。

6、进一步地，所述dc/dc电路为降压电路。

7、进一步地，所述对称电路与所述dc/dc变换器emi共模等效电路的信号延时相同。

8、进一步地，对称电路的pwm开关控制信号确定方式包括：

9、对dc/dc变换器emi共模等效电路的原始的emi信号进行测量，得到原始的emi信号的频谱信息；

10、调节对称电路的pwm开关控制信号，使对称电路产生与原始的emi信号相反波形的emi信号，从而确定对称电路的pwm开关控制信号。

11、本发明的有益效果如下：本发明的抑制共模电磁干扰的方法，通过分析dc/dc电路的共模噪声的传输路径，得到dc/dc变换器emi共模等效电路；根据dc/dc变换器emi共模等效电路，构建对称电路，对称电路与dc/dc变换器emi共模等效电路的共模噪声的传输路径以及电路元件参数相同。将对称电路与dc/dc变换器emi共模等效电路连接在同一输入电源上，并通过对称电路的pwm开关控制信号模块调节pwm开关控制信号，产生与dc/dc变换器emi共模等效电路的pwm开关控制信号反相的pwm波形，使得对称电路与dc/dc变换器emi共模等效电路产生同形、反相的emi信号，两种emi信号在线路阻抗稳定网络的噪声检测电阻上相互叠加抵消，实现噪声抑制；该方法设计更加简单，降低了实现的难度。传统有源滤波器包含反馈结构，需要精细的设计和复杂的参数调整，以确保系统的稳定性，避免自激振荡的出现。相比之下，本发明中的滤波器不包含反馈结构，简单易实现，降低了复杂性。

技术特征：

1.一种抑制共模电磁干扰的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的抑制共模电磁干扰的方法，其特征在于，所述dc/dc电路为降压电路。

3.如权利要求1所述的抑制共模电磁干扰的方法，其特征在于，所述对称电路与所述dc/dc变换器emi共模等效电路的信号延时相同。

4.如权利要求1所述的抑制共模电磁干扰的方法，其特征在于，对称电路的pwm开关控制信号确定方式包括：

技术总结
本发明公开一种抑制共模电磁干扰的方法。本发明通过分析DC/DC电路的共模噪声的传输路径，得到DC/DC变换器EMI共模等效电路；根据DC/DC变换器EMI共模等效电路，构建对称电路。将对称电路与DC/DC变换器EMI共模等效电路连接在同一输入电源上，并通过对称电路的PWM开关控制信号模块调节PWM开关控制信号，使得对称电路与DC/DC变换器EMI共模等效电路产生同形、反相的EMI信号，两种EMI信号在线路阻抗稳定网络的噪声检测电阻上相互叠加抵消，实现噪声抑制；该方法设计更加简单，降低了实现的难度，不包含反馈结构，降低了复杂性。

技术研发人员：吴怀诚,毕闯,周贵勇,郑萧来,孙艳鹤,刘骁眸,王泽宇,王家勋,杨雪滨,祁世海,孙德利,高山,谭睿,刘勇,胡强,张继驰,杨洁川,黄森,罗嗣勇
受保护的技术使用者：国网辽宁省电力有限公司超高压分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1