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具有光伏面板不确定寄生电容的三电平有源中点钳位逆变器的共模噪声抑制

DOI：10.1109/TPEL.2019.2956771 期刊：IEEE Transactions on Power Electronics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 碳化硅器件凭借其比硅基器件高出10倍以上的潜在开关速度，可将逆变器性能提升至全新水平。然而，高开关频率及陡峭的dv/dt、di/dt会加剧电磁干扰（EMI）。针对非隔离型光伏（PV）逆变器的共模（CM）噪声抑制问题，众多研究者通过增设滤波器或平衡电路予以解决。但多数方法需预先确定系统寄生参数的确定性，这对光伏逆变器通常不具实用性——因为待安装光伏面板的寄生电容因应用场景各异，且易受潮湿环境影响而显著变化。本文提出一种适用于光伏面板寄生电容不确定的三电平（3L）有源中点钳位（ANPC）逆变器共模噪声抑制实用方案：首先建立包含全部寄生电容的ANPC逆变器共模模型；继而基于统一数学模型归纳现有主流硬件降噪方法并进行对比分析；通过比较后提出仅需极小体积与成本增加的实用方案，可有效抑制寄生电容不确定的ANPC逆变器共模噪声；最后通过仿真与实验验证所提方法的有效性。
作者： Jianing Wang，Xiaohui Liu，Yuanwu Xun，Shaolin Yu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出一种实用方法，用于降低具有不确定光伏板寄生电容的三电平（3L）有源中点钳位（ANPC）逆变器的共模噪声。

研究成果

该论文提出了一种简单方法，用于降低光伏面板寄生电容CPV不确定（实际情况）的ANPC逆变器的共模电流。与现有方法相比，该技术仅需在直流侧增加一个共模电感。文中阐述了电感参数的推导原理。该技术对设备体积和成本的增加相对较小，且对元件寄生参数具有鲁棒性。

研究不足

该方法高度依赖于对电路中所有寄生效应的预判。CPV与安装条件、环境温湿度密切相关，因此其变化范围很大，导致k1值出现大幅波动。这将破坏设计平衡并加剧共模电流问题。

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