三相PWM变换器中差模与共模滤波器谐振的数学建模与实验验证

《IEEE Transactions on Power Electronics》：Modeling and Experimental Verification of Effective DM/CM AC-DC Filter Loop Impedances in Three-Phase PWM Converters with Small DC-Link Capacitors

　　

摘要：

三相PWM整流器和逆变器通常配备交流侧电磁干扰滤波器。将第一级交流侧滤波器参考于直流链路中点，可以在无需遵守接触电流限制的情况下实现差模和共模滤波集成。然而，三相系统的瞬时恒定功率流以及现代宽禁带功率半导体可实现的高开关频率，使得能够采用最小化直流链路电容的变换器，此时其电容值与典型交流侧滤波电容处于同一数量级。因此，交流侧和直流侧通过开关阶段产生耦合。这会导致滤波器环路阻抗出现意想不到的差模和共模谐振，且这些谐振还取决于调制指数。本文提供了一个完整的数学框架来描述这些差模和共模滤波器环路阻抗并预测附加谐振，从而得出闭式表达式。提出的模型已通过10 kW三相交-直PWM变换器的实验验证。