论文部分内容阅读
随着电力电子技术的不断发展，开关功率变换器逐步在各行各业得到广泛应用，同时其开关速度、开关频率以及功率密度的提高，导致电磁兼容问题愈加严重；另一方面随着数字处理技术的不断进步，开关功率变换器装置日益趋向与小型化、集成化、数字化，采用数字化处理技术解决电磁干扰问题成为传导EMI抑制技术的发展方向，同时也成为电磁兼容领域的研究热点之一。 本文介绍了数字有源EMI滤波器的拓扑结构及工作原理，建立了系统数学模型，并仿真分析了其滤波特性。通过分析检测点和注入点之间的耦合特性，提出了解耦方法，并进行仿真分析验证。仿真结果表明，无解耦电路的数字有源EMI滤波系统滤波性能不稳定，甚至导致开关功率变换器干扰更为严重，当解耦电路阻抗不满足阻抗平衡时，系统的滤波能力相对下降，证明了所提出解耦方法的正确性。 分析了数字有源EMI滤波系统的延迟特性，建立具有延迟特性的数字有源EMI滤波系统模型，并进行仿真分析。仿真结果表明随着延迟时间的增大，滤波系统的滤波性能逐渐降低，当增大到4.5ns时，滤波系统趋向于不稳定状态。基于延迟特性的分析建立了数字有源EMI滤波系统的精确模型，和传统理想模型进行对比分析，实验结果证明，相对传统模型，本文建立的精确模型更能准确描述系统滤波性能特征。 本文以Boost变换器为例，对开关功率变换器进行传导EMI建模及仿真分析，并对数字有源EMI滤波系统的滤波性能进行实验验证，仿真和实验结果证明了所建立模型的正确性。基于FPGA控制器搭建了数字有源EMI滤波器的实验平台，在该实验平台上进行了解耦方法、延迟特性分析、精确模型的实验验证，实验结果证明了所提出方法和模型的正确性和有效性。