電力電子系統(tǒng)中數(shù)字控制器EMC設(shè)計.pdf

1、電力電子系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。目前的研究成果主要集中于功率電路的傳導(dǎo)EMI的產(chǎn)生、傳播機理方面，對復(fù)雜的電力電子系統(tǒng)中日益廣泛應(yīng)用的數(shù)字控制器的EMC設(shè)計技術(shù)卻鮮有提及。然而，電力電子系統(tǒng)中數(shù)字控制器的EMS性能會嚴重影響電力電子系統(tǒng)的可靠性。為了在產(chǎn)品成型之前就能對其EMC性能作出良好的設(shè)計，以縮短整體的設(shè)計周期、降低后期EMC整改費用、降低總體成本，必須對其數(shù)字控制器的EMC性能作出科學的設(shè)計?；诖?，本文綜述了目前E

2、MC領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，結(jié)合本課題組的研究成果，針對電力電子系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)字控制器的傳導(dǎo)和輻射EMC設(shè)計技術(shù)和EMC故障診斷技術(shù)作了嘗試性的探討。 論文首先從電力電子系統(tǒng)的干擾源及其阻抗特性談起，分析它通過輔助電源、I/O口對數(shù)字電路進行干擾的耦合機理，從而探討其對應(yīng)的抑制方法。傳導(dǎo)EMC的問題主要通過在傳播路徑上設(shè)置障礙或者進行疏導(dǎo)的方法來解決，因此改進輔助電源的濾波器和隔離變壓器是主要手段。不僅如此，對I/O接口與數(shù)字電路去耦也是解

3、決I/O接口耦合噪聲的途徑。由于數(shù)字電路的供電電源EMS是關(guān)鍵之一，它的去耦問題應(yīng)得到足夠重視。本文深入探討了這個問題，并且發(fā)現(xiàn)它不光能提高系統(tǒng)的傳導(dǎo)EMS性能，還能降低輻射EMI電平和提高輻射EMS性能。 輻射EMC，尤其是其建模的研究一直進展比較緩慢。本文通過實驗數(shù)據(jù)檢驗了目前已有的幾種輻射模型，發(fā)現(xiàn)它們并不能解釋所有測試中出現(xiàn)的現(xiàn)象。因此本文基于簡單電路的輻射模型推導(dǎo)了數(shù)字電路的低頻和高頻輻射模型，其中高頻模型和已有成果吻

4、合，低頻模型和過去的成果不太相符但和實驗數(shù)據(jù)相對接近?；谶@些模型，探討了降低信號頻率和共模信號電流等幾種降低數(shù)字控制器輻射EMI的手段，對它們的實際效果進行了實驗驗證并且總結(jié)出實踐中更方便實施的方法。 輻射EMS尤其是系統(tǒng)由于近場耦合導(dǎo)致的內(nèi)部串擾問題，是電力電子系統(tǒng)EMC問題區(qū)別于普通電子系統(tǒng)EMC問題的原因之一。本文借鑒均勻輻射場中的數(shù)字電路輻射EMS模型，探討了近場耦合的模型，并且討論了結(jié)合數(shù)值算法的近場耦合建模的一般步