ISSN
100
仆
0054
清华大学学报(自然科学版)
2010
~年第
50
卷第
4
期
6/36
507-511
,
516
CN
11- 22231 N J T
sìnghua
U nìv
(Scì
&τec
且),
2010
, V ol.
50
,到
0.4
无源共模滤波器滤波性能的在线与离线测
钟玉林,
赵争鸣
(洁华大学也机工税与成用电
r
技术系噜
rg
力系统及发电设备投制和仿真
III
家重点实验室,北京
100084)
摘
要:与有源共模滤波器相比,无源共模滤波器具有结构
简单
J
戊;斗
(f
民康等优点,但其滤波性能易受元件寄生委主数和
饱和
l
特性影响。该文针对一个
LC
二阶无源共模滤波器,分
别基于离线测鼓手日在线测量提驭了其电
J
惑和电容的窍生参
数,分析了离线参数与在线参数的异障。对插入损耗进行了
离线测量和;在线测量。结果表明:离线测;最能反殃磁心材
料的频率特性,但不能反映饱和特啊-,而在线测量受制于测
的性能,很难反映宽频来商陋的频来特性。因此,对
无源共模滤波器,离钱测;嚣;所得滤波性能不能充分反映在钱
的滤波性能。
关键词:共模滤波器;高频参数提驭;插入损耗
中圈分类号
:τM
464
文献标识码
A
文章编号
100(}
0054(
2010)
。今
0507-05
臼
lline
and
offline measurements of passive
commo
n-
mode filter perf ormance
ZHONG Yulin, ZHAO
Zhengmi
咆
(State
Key
Laboratory
of
Co
n
位咽,.
and
Simulation
of
Power
Sy
stem
削
ld
Ge
neration
缸
quipments
,
De
partment
of
Electrical Engineering,
Tsinghua University,
Be
ijing
100084
, China)
Ab
回
tract:
Passive
commorrmode
filter
(CMF)
has
the
advantages
of
simple
structure
and
low cost over active
CM
F
,岛
ut
its
hig
主
frequency
performance
is
vulnerable
to
parasitics
and
saturation
T
且
is
paper
focuses on a
2nd
order
LC passìve
CM
F. wilh offlìne
and
online
出
easurerηenls
respeel ively
used
lo
extract
lhe
parasilics
of ils
co
皿
ponenls
ìncluding
ìnduclors
and
capacìlors. Offline
and
online
parameters
were
compared
with
the
insertion
loss
measured
offline
and
onlin
札
respectively.τhe
results
show
that
the
offline
measurement
can discover
the
frequency
characteristics
,
but
fails to
reveal
the
saturation
features
of
magnetic
core
materials
w hìle
the
online
measurement
fails to
obtain
w
id
e-
range
frequency
characteristics
due
to
the
instrument
limitation.
Therefore
, filtering
performance
by
the
offline
measurement
cannot fully reflect
the
realìslic fìltering
performance
bv
lhe
onlìne
measuremenl
for a
passive
CMF.
Key words:
co
盟血
orr
盟
ode
filter;
high
frequency
parasitics
extraction;
insertion
1088
高
Z
些高压变频调速系统中需要解决的难
点之一是电机的共模电压问题[1]。抑制电机共模电
压的…个简单而又有效的方法是使用共模滤波器,
包括有源和无源
2
种类型。有源滤波器由于控制复
杂、耐压不够,很难用于高压大容量场合。商使用
LC
元件的无源滤波器具有耐压高、结构简单和成
本低的特点。
LC
元件的颇率特性对滤波性能有重大影
响
1
2
1
使用
LC
元件构成的无源滤波器,主要黯临
2
个问题
1
3-4]
1)
LC
元件主参数值具有非线性。磁
心的磁导率具有频敏性,商且还与工作状况如电压、
电流、温度有关;电容介质的电容率同样也会随
作条件变化。与
LC
元件不可避免地含有寄生参
数弓雨且寄生参数自身也具有非钱?生。设计和糙的
滤波器弓在某些频段不仅无滤波作用,甚至会放大干
扰。因此弓针对工况建立滤波器的较为精确的高频
模型,获得滤波器的高频滤波性能很有必要。
有关对器件进行高频建模的问题,国内外均有
研究[
:H
1
但存在以下不足
a)
主要针对小容量的
EMI
滤波器,所研究器件的电压和电流容量达不到
功率级
I31;
刘主要采用离线凋量来表示其高频性
能,未与在线测量结果进行比较验证。
为此,本文确定基本研究思路:根据离线阻拭
频率特性的测量结果提取无源共模滤波器的分立器
件参数,建立共模滤波器的高频等效电路,得到离线
插入损耗(
IL)
的纺真曲线;用网络分析仪测量滤波
器的离线插入损耗的实凋曲线;在变频器运有时凋
量滤波器的在线插入损起;对离线和在线测量时参
数提取和插入损耗进行对比分析。
收稿日期
200
9-
0
2-
06
基金项目
渔家
R
然科学基金亟点项网(
50737002)
作者简介:钟二Ii.林(
1973-)
,男(汉).玄'徽
.1
等七召开究生。
通讯作者赵争鸣哼教授,
E-ma
止
zhaozm@ts
阻挡
ua.edu.cn