●序
前言
第1章 電磁干擾概述 1
1.1 電磁兼容基本概念 1
1.1.1 電磁環境 1
1.1.2 電磁兼容定義 2
1.1.3 電磁兼容標準 3
1.1.4 電磁兼容設計 7
1.1.5 電磁兼容測試 9
1.1.6 電磁兼容與電磁干擾 13
1.2 電磁干擾三要素 14
1.2.1 電磁干擾源 14
1.2.2 電磁干擾傳播路徑 17
1.2.3 敏感設備 21
1.3 電磁干擾測試與標準 22
1.3.1 電磁干擾測試 22
1.3.2 電磁干擾標準與限值 31
1.3.3 電磁干擾常用單位及換算 35
參考文獻 38
第2章 電力電子繫統電磁干擾 40
2.1 電力電子繫統的發展與概況 40
2.1.1 電力電子繫統的構成與分類 42
2.1.2 新型電力電子繫統 44
2.2 典型電力電子繫統電磁干擾問題 46
2.2.1 工業電源及其電磁干擾問題 47
2.2.2 電氣化交通中的電磁干擾問題 49
2.2.3 “雙高”電力繫統及其電磁干擾問題 52
2.2.4 新型電力電子繫統及其電磁干擾問題 54
2.3 電力電子繫統電磁干擾分析方法 55
2.3.1 電力電子繫統電磁干擾源特性分析 55
2.3.2 電力電子繫統電磁干擾耦合方式特性分析 57
2.4 電力電子繫統電磁干擾抑制方法 64
2.4.1 電磁干擾被動抑制方法 65
2.4.2 電磁干擾主動抑制方法 70
參考文獻 72
第3章 電力電子繫統的電磁干擾建模、量化與預測 75
3.1 傅裡葉級數展開與傅裡葉變換 75
3.1.1 周期信號的傅裡葉級數 75
3.1.2 連續時間傅裡葉級數的性質 79
3.1.3 非周期信號的傅裡葉變換 82
3.1.4 連續時間傅裡葉變換的性質 83
3.2 電磁干擾源建模與量化 84
3.2.1 矩形波 85
3.2.2 梯形波 86
3.2.3 S形波 89
3.2.4 振鈴波 92
3.3 電磁干擾傳播路徑建模 95
3.3.1 典型器件高頻模型 95
3.3.2 傳輸線高頻模型 98
3.3.3 傳導電磁干擾傳播路徑建模 105
3.4 電力電子繫統傳導電磁干擾預測 106
3.4.1 共模電磁干擾預測 107
3.4.2 差模電磁干擾預測 110
3.4.3 傳導電磁干擾建模應用 111
參考文獻 124
第4章 基於混沌脈寬調制的電力電子繫統電磁干擾主動抑制方法 125
4.1 混沌脈寬調制原理 125
4.1.1 混沌理論 125
4.1.2 電力電子繫統的混沌現像 130
4.1.3 混沌脈寬調制實現方法 132
4.1.4 混沌脈寬調制信號生成 133
4.2 混沌調制信號選擇策略 136
4.2.1 混沌信號對頻譜分布影響機理 136
4.2.2 混沌信號選擇策略 140
4.3 混沌脈寬調制在電力電子繫統中的應用 143
4.3.1 直流變換器 144
4.3.2 逆變器 144
4.3.3 四像限變流器 145
4.4 混沌脈寬調制電力電子繫統電磁干擾量化方法 146
4.4.1 直流變換器電磁干擾量化方法 147
4.4.2 交直流變換器電磁干擾量化方法 150
4.5 混沌脈寬調制電力電子繫統性能綜合分析 156
4.5.1 電氣性能分析 156
4.5.2 損耗分析 157
參考文獻 173
第5章 基於混沌脈寬調制的電磁干擾濾波器電力電子繫統電磁干擾
抑制方法 175
5.1 電磁干擾濾波器分類與設計方法 175
5.1.1 無源電磁干擾濾波器 175
5.1.2 有源電磁干擾濾波器 180
5.2 基於混沌脈寬調制的無源電磁干擾濾波器優化設計方法 185
5.2.1 無源電磁干擾濾波器的技術局限性 185
5.2.2 結合混沌脈寬調制的無源電磁干擾濾波器設計 188
5.2.3 在電力電子繫統中的應用 193
5.3 基於混沌脈寬調制的有源電磁干擾濾波器優化設計方法 205
5.3.1 有源電磁干擾濾波器的技術局限性 205
5.3.2 結合混沌脈寬調制的有源電磁干擾濾波器設計 207
5.3.3 在電力電子繫統中的應用 212
參考文獻 216
第6章 基於有源驅動技術的電力電子繫統電磁干擾主動抑制方法 218
6.1 寬禁帶半導體器件電磁干擾新問題 218
6.1.1 寬禁帶半導體器件的特點與發展 218
6.1.2 寬禁帶半導體器件開關動態特性 220
6.1.3 寬禁帶半導體器件電磁干擾特性分析 226
6.2 基於有源驅動技術的高頻電磁干擾抑制方法 227
6.2.1 電壓、電流尖峰和振蕩抑制機理 227
6.2.2 電壓注入型有源驅動技術 228
6.2.3 電流注入型有源驅動技術 234
6.3 基於有源驅動技術的橋式變換器串擾抑制方法 239
6.3.1 串擾形成機理 239
6.3.2 串擾峰值準確量化方法 243
6.3.3 基於多電平有源驅動的串擾抑制方法 253
6.3.4 基於三電平有源驅動電路的串擾抑制方法 265
6.3.5 基於低電平鉗位有源驅動電路的串擾抑制方法 270
參考文獻 276
第7章 模塊化多電平變換器的共模電磁干擾主動抑制方法 277
7.1 模塊化多電平變換器原理與共模電磁干擾問題 277
7.1.1 模塊化多電平變換器原理 277
7.1.2 模塊化多電平變換器常用調制策略 280
7.1.3 模塊化多電平變換器共模電磁干擾問題 285
7.2 基於混沌脈寬調制的共模電磁干擾抑制方法 288
7.2.1 混沌脈寬調制原理 288
7.2.2 混沌載波移相正弦脈寬調制抑制共模電磁干擾 289
7.3 基於六段式調制的共模電磁干擾抑制方法 291
7.3.1 六段式調制原理 291
7.3.2 六段式載波層疊正弦脈寬調制抑制共模電磁干擾 297
7.3.3 六段式最近電平逼近調制抑制共模電磁干擾 299
7.4 基於脈衝順接調制的共模電磁干擾抑制方法 301
7.4.1 脈衝順接載波移相調制原理 301
7.4.2 脈衝順接載波移相正弦脈寬調制抑制共模電磁干擾 302
參考文獻 306

《電力電子繫統電磁干擾分析與主動抑制》介紹了電力電子繫統電磁干擾的形成機理、建模方法和主動抑制技術。針對基於全控器件的現代電力電子裝置電磁干擾源的新特點，提出了電磁干擾分析與預測模型；通過分析不同頻段電磁干擾決定因素，分別提出了基於混沌脈寬調制、有源驅動、有源電磁干擾濾波等主動電磁干擾抑制技術，在不增加或少增加電力電子裝置體積、重量的前提下，有效降低了電磁干擾幅值並緩解了電力電子裝置高功率密度與良好電磁兼容性之間的矛盾。