中压H桥模块的电磁干扰建模及测试方法

作     者：朱自立 孟辉 李天择 陈恒林 ZHU Zili;MENG Hui;LI Tianze;CHEN Henglin

作者机构：浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2022年第42卷第21期

页      面：7934-7942页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：科技委基础加强计划重点基础研究项目(2020-JCJQ-ZD-068)。 

主　　题：电磁干扰 测试 建模 H桥模块 寄生参数 

摘      要：H桥单元作为中压级联系统的核心单元,掌握它的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)特性是准确评估级联系统电磁兼容性能的关键。为建立中压H桥模块的电磁传导干扰模型,首先指出H桥模块所用的高压绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块的存在铜基板涡流,会对传统的阻抗测试方法产生影响,并以双脉冲测试与仿真结合提取IGBT半桥模块的分布寄生参数,建立其动态模型。其次,针对测试现场的非理想接地问题,评估电抗器的接地阻抗水平,拟合H桥负载电抗器的差、共模阻抗参数;指出中压H桥模块浮地工作的特点,并结合其机壳的钳位方式提取对地分布参数,建立中压H桥模块全电路EMI模型。最后,为对所建立模型的有效性进行验证,提出一种消除无源探头终端负载效应的补偿方法,解决了无源探头在提取高压信号的高频频谱时存在误差的问题,将该方法应用于中压H桥模块的EMI测试。测试结果验证了该补偿方法的有效性及所建立中压H桥模块全电路EMI模型的准确性。