spwm逆变电源输出谐波分析及抑制方法研究

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1、万方数据第39卷第5期2010年9月电子科技大学学报JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaVbl．39No．5Sep．2010SPWM逆变电源输出谐波分析及抑制方法研究徐顺刚1’2，许建平1，曹太强1(1．西南交通大学电气工程学院成都610031；2．重庆师范大学物理与电子工程学院重庆沙坪坝区400047)【摘要】在SPWM逆变电源输出电压中舍有丰富的高频谐波成分，高频谐波在用电设备中引起严重的电磁干扰问题，降低了系统运行的可靠性。通过对sPwM逆变电源

2、的输出谐波分析，提出了一种采用随机调制进行谐波抑制的方法．该方法能使逆变电源的输出电压频谱连续分布而不影响基波分量，使逆变电源的输出谐波能量分布更加均匀，从而降低输出谐波的峰值幅度，减小设备所产生的电磁干扰。通过Simulink毒k件仿真和实验测试，表明采用随机调制后SPWM逆变电源输出谐波峰值幅度降低了约10dB。关键词谐波抑制：逆变电源：随机调制；正弦脉宽调制中图分类号TM714文献标识码Adoi：10．3969巧．issn．1001．0548．2010．05．012AnalysisandResearchofSPWMInver

3、terHarmonicSuppressionXuShun-gan91’‘，XuJian-pin91，andCapTai-qian91(1．SchoolofElectricalEngineering,SouthwestJiaotongUniversityChengdu61003l；2．CollegeofPhysicsandElectronicEngineering,ChongqingNormalUniversityShapingbaChongqing400047)AbstractInthesinusoidalpulsewidthmo

4、dulation(SPWMlinverters．theoutputvoltagecontainslotsofhighfrequencyharmonics．TheseharmonicsmaybringaboutseriouselectromagneticinterfaceproblemandreducethereliabilitVofthesystem．AccordingtooutputharmonicanalysisoftheconventionalSPWMinveaer．thispaperproposesaharmonicsup

5、pressionmethodadoptedrandomfrequencymodulationintheSPWMinvefter．ThismethodCanmaketheharmonicspectrumofinverteroutputvoltagebecontinuouslydistributeswithoutaffectingthefundamentalfrequencycomponent,andthustheharmonicenergyofinverteroutputcandistributemoreequably．Byadop

6、tedthismethod，thepeakvalueofOUtputvoltageharmonicspectrumdecreasedandelectromagneticinterfacereduced．Basedonthetheoreticalanalysisandsimulation．alkWexperimentalprototypeisdesigned．ComparativetestshowsthatthepeakvalueofharmonicintheSPWMinverteradoptedourproposedmethodi

7、sreducedabout10dBthantheconventionalone．Keywordsharmonicsuppression；inverter；randomfrequencymodulation；SPWM电力电子技术的发展使得采用正弦脉宽调制(SPWM)的逆变电源得到了广泛的应用，如变频器、不间断电源(ups)等。在SPWM逆变电源中采用高速半导体开关器件(如IGBT、MOSFET等)可以加快逆变电源的动态响应速度，减小逆变电源的体积ll圳。然而，采用高速半导体开关器件的逆变电源在负载端存在有dv／dt和di／dt的高频

8、谐波分量。由于逆变电路中存在电感和电容器件，开关器件和电路布线也存在杂散电感和杂散电容，dv／dt会通过电容产生脉冲电流，而di／dt则会通过电感产生脉冲电压。另外，具有di／dt的电流环路是一个辐射源，它将向空间辐射电磁场，从而在逆变电源工作时对