一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法及系统，包括：获得负载电流I；将负载电流I与设定电流值I

【技术实现步骤摘要】
一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法及系统
本专利技术涉及逆变器
，特别是涉及一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法及系统。
技术介绍
硅基绝缘栅双极型晶体管(SiIGBT)/碳化硅基金属-氧化物半导体场效应晶体管(SiCMOSFET)混并联器件，简称Si/SiC混并联器件，由较低成本的大容量SiIGBT器件和低损耗、高开关速度的小容量SiCMOSFET器件并联组成。已报道的研究表明，相比单个SiIGBT和SiCMOSFET，SiIGBT/SiCMOSFET混并联器件在成本/性能折衷方面具有极大的优势。一般来说，Si/SiC混并联器件需要利用SiCMOSFET高开关速度特性来实现其自身的低损耗运行，因此Si/SiC混并联器件在开通和关断过程中引起的高电压变化率会通过自身的共模电容传输共模电磁干扰EMI(electromagneticinterference)噪音，从而对逆变器中其他的元器件产生噪声干扰，进而严重影响逆变器的稳定性和可靠性。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法及系统，在不增加逆变器的损耗及其输出电压/电流谐波的情况下，减少逆变器共模EMI噪音，从而提高逆变器的稳定性和可靠性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法，所述方法包括：获得负载电流I；将所述负载电流I与设定电流值I0进行比较；当|I|≤I0时，关断硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件中的碳化硅基MOSFET，采用恒定开关频率的双极性正弦脉宽调制控制所述硅基IGBT的导通和关断；所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件为硅基IGBT和碳化硅基MOSFET并联的器件；当|I|＞I0时，控制所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件中碳化硅基MOSFET比硅基IGBT先开通后关断，采用变开关频率的单极性正弦脉宽调制控制所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件的导通和关断。可选的，所述恒定开关频率为常数。可选的，所述变开关频率的计算公式为：其中，fⅡ表示所述变开关频率，m表示调至比，Ksw表示开关损耗常量，ωc表示调制信号角频率，λ表示常数，t表示时间，Udc和L分别为直流侧电压和滤波电感。可选的，所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件封装为分立式结构或模块式结构。可选的，所述硅基IGBT和所述碳化硅基MOSFET的额定电压相同。本专利技术还提供了一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制系统，所述系统包括：负载电流获取模块，用于获得负载电流I；负载电流比较模块，用于将所述负载电流I与设定电流值I0进行比较；第一执行模块，用于当|I|≤I0时，关断硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件中的碳化硅基MOSFET，采用恒定开关频率的双极性正弦脉宽调制控制所述硅基IGBT的导通和关断；所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件为硅基IGBT和碳化硅基MOSFET并联的器件；第二执行模块，用于当|I|＞I0时，控制所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件中碳化硅基MOSFET比硅基IGBT先开通后关断，采用变开关频率的单极性正弦脉宽调制控制所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件的导通和关断。可选的，所述恒定开关频率为常数。可选的，所述变开关频率的计算公式为：其中，fⅡ表示所述变开关频率，m表示调至比，Ksw表示开关损耗常量，ωc表示调制信号角频率，λ表示常数，t表示时间，Udc和L分别为直流侧电压和滤波电感。可选的，所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件封装为分立式结构或模块式结构。可选的，所述硅基IGBT和所述碳化硅基MOSFET的额定电压相同。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术当负载电流|I|≤I0时，利用SiIGBT的低开关速度特性降低Si/SiC混并联器件开关过程中的电压变化率，从而减小共模EMI噪音，同时采用双极性SPWM控制Si/SiC混并联器件的脉冲信号在电流过零点附近具有较大脉冲宽度，即较大占空比，从而减小共模EMI噪音；当负载电流|I|＞I0时，利用变开关频率，随负载电流增加使电流谐波减小，从而减小共模EMI噪音，进而提高逆变器的稳定性和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法流程示意图；图2为本专利技术实施例Si/SiC混并联器件动作情况第一示意图；图3为本专利技术实施例Si/SiC混并联器件动作情况第二示意图；图4为本专利技术实施例Si/SiC混并联器件动作情况第三示意图；图5为本专利技术实施例Si/SiC混并联器件动作情况第四示意图；图6为本专利技术实施例第一驱动信号示意图；图7为本专利技术实施例双极性SPWM示意图；图8为本专利技术实施例第二驱动信号示意图；图9为本专利技术实施例单极性SPWM示意图；图10为本专利技术实施例共模EMI噪音抑制原理；图11为本专利技术实施例一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制系统结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前，在逆变器的应用中，大多数研究人员仍然只关注Si/SiC混并联器件的损耗优化、结温平衡、封装研制以提高Si/SiC混并联器件的应用效率、可靠性和容量，但EMI研究的却没有被这些研究人员注意。这意味着针对Si/SiC混并联器件引起的共模EMI噪音抑制的研究还处于空白状态，因此相关研究极其重要。本专利技术的目的是提供一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法及系统，在不增加逆变器的损耗及其输出电压/电流谐波的情况下，减少逆变器共模EMI噪音，从而提高逆变器的稳定性和可靠性。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法流程示意图，如图1所示，该方法包括：步骤101：获得负载电流I。步骤102：将所述负载电流I与设定电流值I0进行比较。当|I|≤I0时，执行步骤103：关断硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件中的碳化硅基MOSFET，采用恒定开关频率的双极性正弦脉宽调制控制所述硅基IGB本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法，其特征在于，所述方法包括：/n获得负载电流I；/n将所述负载电流I与设定电流值I

【技术特征摘要】
1.一种逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法，其特征在于，所述方法包括：
获得负载电流I；
将所述负载电流I与设定电流值I0进行比较；
当|I|≤I0时，关断硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件中的碳化硅基MOSFET，采用恒定开关频率的双极性正弦脉宽调制控制所述硅基IGBT的导通和关断；所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件为硅基IGBT和碳化硅基MOSFET并联的器件；
当|I|＞I0时，控制所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件中碳化硅基MOSFET比硅基IGBT先开通后关断，采用变开关频率的单极性正弦脉宽调制控制所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件的导通和关断。


2.根据权利要求1所述的逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法，其特征在于，所述恒定开关频率为常数。


3.根据权利要求1所述的逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法，其特征在于，所述变开关频率的计算公式为：



其中，
fⅡ表示所述变开关频率，m表示调至比，Ksw表示开关损耗常量，ωc表示调制信号角频率，λ表示常数，t表示时间，Udc和L分别为直流侧电压和滤波电感。


4.根据权利要求1所述的逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法，其特征在于，所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并联器件封装为分立式结构或模块式结构。


5.根据权利要求1所述的逆变器共模电磁干扰噪音抑制方法，其特征在于，所述硅基IGBT和所述碳化硅基MOSFET的额定电压相同。


6.一种逆变器共模电磁干扰噪...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴瑜兴，彭子舜，朱方，曾国强，张正江，闫正兵，王环，章纯，胡文，黄世沛，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33