[發明專利]一種逆變器共模電磁干擾噪音抑制方法及系統

有效

• 申請號: 202010523138.5
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111564969B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 戴瑜興;彭子舜;朱方;曾國強;張正江;閆正兵;王環;章純;胡文;黃世沛
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: H02M1/44
• 分類號: H02M1/44;H02M1/12;H02M7/5387
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明涉及一種逆變器共模電磁干擾噪音抑制方法及系統，包括：獲得負載電流I；將負載電流I與設定電流值I₀進行比較；當|I|≤I₀時，關斷硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并聯器件中的碳化硅基MOSFET，采用恒定開關頻率的雙極性正弦脈寬調制控制硅基IGBT的導通和關斷；硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并聯器件為硅基IGBT和碳化硅基MOSFET并聯的器件；當|I|＞I₀時，硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并聯器件中碳化硅基MOSFET比硅基IGBT先開通后關斷，采用變開關頻率的單極性正弦脈寬調制控制硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并聯器件的導通和關斷。本發明在不增加逆變器的損耗及其輸出電壓/電流諧波的情況下，減少逆變器共模EMI噪音，從而提高逆變器的穩定性和可靠性。

技術領域

本發明涉及逆變器技術領域，特別是涉及一種逆變器共模電磁干擾噪音抑制方法及系統。

背景技術

硅基絕緣柵雙極型晶體管(Si IGBT)/碳化硅基金屬-氧化物半導體場效應晶體管(SiC MOSFET)混并聯器件，簡稱Si/SiC混并聯器件，由較低成本的大容量Si IGBT器件和低損耗、高開關速度的小容量SiC MOSFET器件并聯組成。已報道的研究表明，相比單個SiIGBT和SiC MOSFET，Si IGBT/SiC MOSFET混并聯器件在成本/性能折衷方面具有極大的優勢。一般來說，Si/SiC混并聯器件需要利用SiC MOSFET高開關速度特性來實現其自身的低損耗運行，因此Si/SiC混并聯器件在開通和關斷過程中引起的高電壓變化率會通過自身的共模電容傳輸共模電磁干擾EMI(electromagnetic interference)噪音，從而對逆變器中其他的元器件產生噪聲干擾，進而嚴重影響逆變器的穩定性和可靠性。

發明內容

基于此，本發明的目的是提供一種逆變器共模電磁干擾噪音抑制方法及系統，在不增加逆變器的損耗及其輸出電壓/電流諧波的情況下，減少逆變器共模EMI噪音，從而提高逆變器的穩定性和可靠性。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種逆變器共模電磁干擾噪音抑制方法，所述方法包括：

獲得負載電流I；

將所述負載電流I與設定電流值I₀進行比較；

當|I|≤I₀時，關斷硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并聯器件中的碳化硅基MOSFET，采用恒定開關頻率的雙極性正弦脈寬調制控制所述硅基IGBT的導通和關斷；所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并聯器件為硅基IGBT和碳化硅基MOSFET并聯的器件；

當|I|＞I₀時，控制所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并聯器件中碳化硅基MOSFET比硅基IGBT先開通后關斷，采用變開關頻率的單極性正弦脈寬調制控制所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并聯器件的導通和關斷。

可選的，所述恒定開關頻率為常數。

可選的，所述變開關頻率的計算公式為：

其中，

f_Ⅱ表示所述變開關頻率，m表示調至比，K_sw表示開關損耗常量，ω_c表示調制信號角頻率，λ表示常數，t表示時間，U_dc和L分別為直流側電壓和濾波電感。

可選的，所述硅基IGBT/碳化硅基MOSFET混并聯器件封裝為分立式結構或模塊式結構。

可選的，所述硅基IGBT和所述碳化硅基MOSFET的額定電壓相同。

本發明還提供了一種逆變器共模電磁干擾噪音抑制系統，所述系統包括：