基于时域测量的传导电磁干扰分离技术与实现

夏 伟,高申翔,崔 豹,顾卫红

(中国卫星海上测控部,江苏 江阴 214431)

0 引言

随着电力电子设备的大量使用、现代开关器件工作频率的升高以及输出功率的增大,电力线传输系统中的传导电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)问题不断涌现。 因此,电磁干扰噪声的有效测量和抑制已逐渐成为电磁兼容(electro magnetic compatibility,EMC)研究中的一个研究热点[1-5]。 在目前的功率变换器电磁干扰研究领域,无源EMI 滤波器设计是抑制系统传导电磁干扰的有效方法。 针对某个特定的系统,在设计EMI 滤波器时需要根据其噪声特征进行专门设计。 根据电磁干扰的形成机理分类,电磁干扰通常分为差模干扰和共模干扰。 其主要区别是两者形成的回路不同。 在设计EMI 滤波器时,同样需要分为差模和共模两个方向进行专门设计。 目前,国际上规定的传导电磁干扰测量设备为线性阻抗稳定网络(linear impedance stabilization network,LISN),所测得的是差模和共模的汇合信号。 因此,将LISN 测得的噪声信号分离为差模信号和共模信号,是抑制电磁干扰首先要解决的问题[6-7]。

为解决上述问题,国内外学者作了相关研究。 美国的Paul 和Nave、新加坡的See、法国的Mardiguian 等先后提出了以射频变压器为核心器件的传导EMI 噪声分离网络[8-10]。 这些网络虽然可以初步实现对噪声的分离,但由于采用变压器作为主要分离器件,在高频条件下会因杂散效应影响而产生较明显的性能衰退现象。 美国的Guo 提出了采用0°/180°功分器取代变压器的分离网络[11]。 但在实际使用时,220 V 交流电对地电压不对称容易使功分器进入饱和状态造成信号失真,一定程度上影响了其推广使用。……