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非隔离型光伏并网逆变器EMC调试总结 1 传导 2辐射 3抗干扰 4浪涌 5解决方法 电磁兼容是设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境产生影响。故我们电磁兼容性能涉及到系统内部和外部，内部正常工作不受影响，且不影响外部其他系统正常工作。 非隔离光伏并网逆变器中影响EMC性能最大的是共模干扰，除此之外还有高频开关管，和高频开关电源产生的噪音。非隔离型光伏逆变器串联与光伏阵列和电网之间，将其构成了直接的电气连接，为由共模干扰形成的共模电流提供了回路。由于光伏阵列列和地之间存在寄生电容，在非隔离光伏并网逆变器单极性调制的全桥逆变输出端的电压浮动给光伏阵列对地寄生电容充放电，由光伏阵列和电网直接电气连接构成的回路形成共模电流。共模信号频率大于1MH，属于高频信号，在较长的导线中传输很容易向空间辐射高频的电磁干扰，在系统内部电路中耦合，形成高频的共模干扰电流，影响控制电路的供电电源以及控制电路的采样，从而影响系统的稳定性。 图1 非隔离型逆变器共模电流形成回路 图1中由于非隔离PV端与全桥逆变输出端没有隔离，相当于直接电器连接，所以PV对地的寄生电容相当于输出端对地的计生电容，设逆变输出两点分别为a、b地端问为o，寄生电容两端电压为根据基尔霍夫电压定律得： ① ② 由①+②得 2=+- 共模电流的大小和共模电压的变化率成正比，因为电网电压的频率为50HZ变化率很小所以由电网电压引起的共模干扰可以忽略，所以主要因素是输出线对地的电压之和的变化率决定共模电流的大小，研究合理的方法共模电压为定值时即消除了共模干扰。 = 即= 形成原因。。。。。。。 频域分析 电磁干扰的三要素1、干扰源2、传播途径3、敏感设备，即抑制共模干扰的方法主要从、消除共模干扰源2、在传播回路中进行滤波3、提高设备的抗干扰程度。 从消除干扰源上，目前主要的方法是双极性调制和改进主电路拓扑结构，双极性 调制和采用六桥拓扑结构在控制上比较复杂。目前比较成熟的六桥拓扑结构如图。 图 为六桥主电路拓扑结构 1分析采用的控制方式及其好处 2分析消除共模干扰的原因 在小功率逆变器中通常采用的是EMI滤波器设计和在主电路中利用Y电容和X电容和共模电感将分别对共模干扰和差模有较强的抑制作用，如图2，X1、X2为差模电容在实验中我们用的是无极性的薄膜电容，L1为共模电感，Y1、Y2为共模电容。此种方法主要有助于传导干扰的抑制，传导干扰主要通过电源线向电网传播电磁干扰。在传导干扰中共模干扰占主要成分。输入滤波器可以抑制逆变器产生的干扰向电网反馈，也可以抑制来自电网的噪声对逆变器系统的影响，输出滤波器可以抑制传导干扰向电网传播。 滤波器参数的选择 图2 EMI滤波器示原理图 共模电感是在同一个磁环上由绕向相反、匝数相同的两个绕组组成。通常使用环形磁芯，漏磁小、效率高对共模干扰有较强的抑制。输出的正弦交流电一进一出，产生的磁场正好抵消，所以磁环对逆变输出的无影响，而共模电流通过共模电感时是同方向的,流经过绕组时产生的磁场同相叠加，使得共模电感对干扰电流呈现较大的感抗，由此起到抑制共模干扰的作用 图3正弦交流电半周期内流过电感的电流示意图 图4 共模电流流过绕组的示意图 共模电感无法顾及全部，一般对150KHZ~5MHZ有较强的抑制作用。但由于共模电感绕法很困难通常很难达到预想的效果。 图5 共模电感选择不合理传导测试 通过大量的试验测试我们选择输出滤波器共模电感为两个4.5MH串联，输入滤波器的电感为4MH，滤波效果明显，但是由于共模电感感量偏大，损耗也比较大。通过传导测试效果为图6 图6 传导测试 由图6可以看出在150KHZ干扰虽然有所抑制，仍达到60db。 共模干扰中高于5MH的干扰主要由共模电容来抑制，共模电容的作用主要是将共模电流不经过电网直接引入大地，共模电容的选择不仅要考虑到滤波效果还要兼顾漏电流的大小，选取合适的共模电容不仅可以消除较高频率的共模干扰，而且对频率相对较低的共模干扰也有一定的抑制作用。 计算漏电流公式 =2F 式中为漏电电流，F为电网频率为共模电容的容量，为共模电容两端电压漏电电流小于150MA，考虑到一般共模电漏电电流安全规范，取值为，根据上述计算公式以及漏电电流的最大值限定得共模电容的取值范围为2.2~33nf满足安全规范。 辐射干扰 EMC 辐射干扰抑制，辐射干扰主要由于高频信号在较长导线中传输如同天线向周围空间以电磁波形式发射高频干扰，辐射干扰频率较高，一般在30MHZ以上，但随着距离增大衰减比较快。辐射干扰测试选用的测试距离为十米远。如