电力电子装置传导干扰抑制技术研究

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本文主要研究的是电力电子装置的传导干扰抑制技术,以减少传导干扰对电子设备自身、电源系统和其他电子设备的影响。电力电子装置的传导干扰分为谐波干扰和高频传导干扰,采用谐波抑制措施来减小谐波干扰,采用电源滤波器抑制高频干扰,提高电子设备的工作性能,这在军事、航空领域中具有及其深远的意义。论文在第二章给出了谐波畸变率和功率因数的定义,分析了谐波和功率因数之间的关系:在非线性负载中,谐波抑制是提高功率因数的一个方面措施,功率因数校正电路也具有谐波抑制功能;第三章,分析了典型单相、三相桥式整流电路以及负载波动时的谐波和功率因数,得出了影响产生谐波的电路参数,并对谐波源类型分类;第四章,对谐波抑制两大技术—功率因数校正和谐波补偿技术进行研究。功率因数校正分为无源功率因数校正和有源功率因数校正,谐波补偿技术也包括无源滤波技术和有源滤波技术,由于有源技术相对于无源技术的优点,本文重点分析了有源功率因数校正电路和有源滤波器的电路形式与工作原理。通过对功率因数校正和谐波补偿技术的进行分析,提出了利用功率校正技术研制谐波抑制模块的思路,寻求出了在电磁兼容领域解决谐波问题的思路;第五章,在电力电子电路中,采用功率因数校正和谐波补偿抑制电路抑制低频谐波的同时,会引入大量的功率器件。由于功率半导体开关的快速通断过程中产生前后沿很陡的脉冲,引起瞬变电压和电流,通过电源线路、寄生参数和杂散的电磁场耦合,而引发了严重的电磁干扰(EMI)。EMI电源滤波器是抑制电磁干扰的最为有效的手段,所以本章对EMI电源滤波器进行研究和设计,首先介绍了EMI电源滤波器的工作原理,分析了影响其性能的主要因素,介绍了电源滤波器的设计方法。文中还对电磁兼容领域多年来难于解决的400Hz中频电源高性能滤波器的升降压问题进行了分析,通过仿真和实验研究,提出了设计方法,最后设计并制作了滤波器,验证了其抑制传导干扰的效果。
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