电力电子装置电磁兼容传导特性测试方法研究

摘要

随着功率器件朝着高频化方向的发展，大量的电力电子装置产生的传导性电磁干扰问题日益严重。特别是在大功率设备中，电压和电流瞬变是由功率器件的高速开关过程引起的，这给电力电子器件带来了严重的电磁干扰，已成为电力电子技术进步的一个重要瓶颈。基于此，本文着重研究电力电子装置的电磁兼容传导特性测试方法的相关问题，主要工作如下： （1）阐述了国内外电磁兼容的相关标准，并作出了对比。分析了电力电子系统的干扰源、传输路径和敏感设备等问题，并开展了相关测试方法的研究；此外，主要研究了电磁兼容相关测试项目所需测试场地以及测试设备。 （2）针对传导抗扰度测试的原理和标准进行了比较、分析与研究，提出了一种基于电磁钳注入的传导抗扰度测试方法。考虑到开关电源是一种典型的电力电子装置，故本文以开关电源（型号FDPS-50A）为研究对象，在不同工况下通过电磁钳注入法进行传导抗扰度试验。通过试验获得了此开关电源的电磁抗扰度性能，进而此方法的有效性被得到验证。该测试方法不仅使其更适用于测试设备的可用性，而且使试验操作更为方便。因此方法具有通用性，故可用于其它系统或零部件的测试中。此测试方法对电力电子设备进行传导电磁抗扰度的预测分析具有一定的实际意义。 （3）当电气和电子设备不工作，高压输入侧仍有部分干扰信号经耦合路径传递到低压输出侧，输出侧干扰的强弱由高低压耦合衰减特性描述。目前，尚未有针对电力电子装置耦合衰减特性的测试方法。本文提出了一种通用的耦合衰减测试方法。通过对耦合衰减测试原理和测试方法的研究与分析，以开关电源为研究对象进行了耦合衰减测试实验，测取了不同工况下的实验结果。通过对上述测试结果进行分析，得到高低压耦合衰减特性的测试曲线，进而验证了此方法的正确性及通用性，其可用于其它系统或设备的测试中。该方法完善了电磁兼容测试技术，弥补了在耦合衰减测试领域的空白，有助于工程师更好的了解电气及电子设备的电气特性，测试设备内部间高低压隔离程度，对减少EMC具体问题有很大帮助。

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