创新 PWM 逆变器共模电压消除主动滤波器设计

本文主要探讨了一种新颖的有源滤波器设计，旨在解决脉冲宽度调制(Pulse Width Modulated, PWM)逆变器输出中的共模电压问题。PWM逆变器因其高频开关特性，会在输出信号中产生共模电压，这种电压会转化为电流，沿着电机内部的电容路径泄漏到地线，形成所谓的"地线电流"。这种现象不仅会导致电机内部损耗增加，降低效率，还可能引起电磁干扰(EMI)，对电机的使用寿命和整个系统的可靠性构成威胁。 作者姜艳姝、徐殿国、陈希有和马洪飞针对这一问题，提出了一个创新的解决方案，即在PWM逆变器的输出端采用单相逆变器和差分 winding 的有源滤波器。该滤波器的设计目标是通过有效地抑制共模电压，从而减少地线电流，降低电磁干扰，提高系统的稳定性和可靠性。 有源滤波器的核心技术在于其结构，它利用了逆变器本身的功率转换能力，通过调整电路元件如电感和电容的参数，来实现对共模电压的有效衰减。与传统的无源滤波器相比，有源滤波器可以更精确地控制频率响应，适应PWM信号的特性，从而提供更有效的解决方案。 文章详细分析了共模电压产生的原理，讨论了其对系统的影响，并给出了新滤波器的工作原理和设计方法。此外，文中可能还会涉及实验结果和仿真模拟，用来验证滤波器性能的提升以及与传统方法的对比，以证明其在实际应用中的优越性。 这篇文章提供了对解决PWM逆变器共模电压问题的一个新思路和技术手段，对于电力电子系统设计者来说，具有重要的参考价值，能够帮助他们优化逆变器性能，提升整个系统的稳定性与电磁兼容性。