基于Multisim的PWM整流采样调理电路设计

李中原，尚德堉，孙峥翰，周远鹏

（贵州航天林泉电机有限公司，贵州 贵阳 550008）

0 引 言

随着装备系统体积小型化和供电系统功率越来越大，PWM整流器正朝着高频化方向发展。目前MOSFET代替IGBT作为整流开关管以获得更高的频率，高频率可以很大程度上提高交流侧波形正弦度，同时减少直流侧纹波，减小系统的体积，减轻重量，并使系统的整体性能得以提升[1]。但是频率的提高会带来严重的电磁兼容问题，大功率PWM整流器的工作电压和电流都很大，在开关过程中主功率开关器件会产生非常高的电流和电压变化率，通过电路中的寄生电感和寄生电容产生强烈的瞬态噪声[2]。噪声的频谱范围非常宽，在这种状态下采用传统的屏蔽方法或简单的滤波抑制电磁噪声难度都非常大，因此PWM整流器采样电路及信号调理电路的设计十分重要[3]。

1 总体技术方案

传统PWM整流器中的采样及信号调理电路主要由采样电路、RC滤波电路、过零比较电路以及电平转换电路组成，电路简单，易于实现。但是在大功率场合，由于电磁干扰严重，高频噪声叠加在采样信号上使采样信号中的毛刺严重，RC滤波难以滤除噪声干扰，会导致过零点检测异常，系统工作发生紊乱[4]。针对电磁干扰严重的问题对滤波电路进行重新设计，采用性能更好的有源滤波器替代无源RC滤波。相较于RC滤波，有源滤波器的体积更小且性能更稳定，其主要由集成运放与RC网络组成，集成运放具有增益高、输入阻抗高以及输出阻抗低的特点。……