Porównanie i ocena metod aktywnego tłumienia zaburzeń przewodzonych

• Autorzy: Pasko M. , Szymczak M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/20830157.1130201

Warianty tytułu

EN

Analysis and evaluation of the basic structures of active emi filters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przeprowadzono analizę i ocenę podstawowych metod aktywnego tłumienia zaburzeń przewodzonych. W pierwszej części artykułu omówiono filtry pasywne oraz sposoby rozchodzenia się zaburzeń przewodzonych wspólnych CM i różnicowych DM. Następnie, przedstawione zostały układy aktywne, wraz z analitycznym omówieniem ich właściwości, takich jak: tłumienność wtrąceniowa IL i współczynnik zwiększenia impedancji ΔZn. Omówiono różne typy struktur filtrów, dzieląc je ze względu na sposób detekcji i kompensacji zaburzeń oraz rodzaju zastosowanego w nich sprzężenia. Dla każdej ze struktur przeprowadzono teoretyczną analizę właściwości, wraz ze wskazaniem warunków poprawnej pracy.

EN

The main goal of this paper is an analysis and evaluation of the basic structures of active EMI filters. In the introduction, limitations of passive filters are described and reasons for using active solutions are presented. The first chapter discusses the passive filters and methods of propagation of common-mode (CM) and differential-mode (DM) noise. Then, active systems are presented, together with an analytical discussion of their properties such as insertion loss (IL) and the impedance increase (ΔZn). This section also discusses the various types of filters, according to differences in the way they detect and compensate EMI noise. Each of the described structure was analyzed and it’s functionality has been presented.

Słowa kluczowe

PL

filtr aktywny; zaburzenia przewodzone; kompatybilność elektromagnetyczna; filtry EMI

EN

active filters; conducted EMI; electromagnetic compatibility; EMI filters

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 4
• Strony: 77--80
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Pasko M.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Instytut Elektrotechniki i Informatyki

autor

Szymczak M.

• Politechnika Śląska w Gliwicach, Instytut Elektrotechniki i Informatyki

Bibliografia

• [1] Akagi H., Shimizu T.: Attenuation of Conducted EMI Emissions From an Inverter-Driven Motor. IEEE Trans. Power Electron., vol. 23, no. 1, Jan. 2008.
• [2] Biela J., Wirthmueller A., Waespe R., Heldwein M. L., Raggl K., Kolar J. W.: Passive and Active Hybrid Integrated EMI Filters. IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, no. 5, May 2009.
• [3] Boroyevich D., Burgos R.,Arnedo L. Wang F.: Synthesis and integration of future electronic power distribution systems. Proc. IEEE PCC, Nagoya, 2007.
• [4] Boroyevich D., Zhang X., Bishinoi H., Burgos R., Mattavelli P., Wang F.: Conducted EMI and Systems Integration. CIPS 2014, Feb., 25-27 2014, Nuremberg/Germany.
• [5] Cantillon-Murphy P., Neugebauer T. C., Brasca C., Perreault D. J.: An Active Ripple Filtering for Improving Common-Mode Inductor Performance. IEEE Power Electron. Letters, vol. 2, no. 2, June 2004, 45-50.
• [6] Chen W., Yang X., Wang Z.: An Active EMI Filtering Technique for Improving Passive Filter Low-Frequency Performance. IEEE Trans. Electromagn. Compat., vol. 48, no. 1, Feb. 2006.
• [7] Chen W., Zhang W., Yang X., Sheng Z., Wang Z.: An Experimental Study of Common- and Differential- Mode Active EMI Filter Compensation Characteristics. IEEE Trans. Electromagn. Compat., vol. 51, no. 3, Aug. 2009.
• [8] Dong D., Luo F., Zhang D. Boroyevich D., Mattavelli P.: Grid-interface bidirectional converter for residental dc distributions systems - Part 2: AC and dc interface design with passive components minimization. IEEE Trans. Power Electron., vol. 28, no. 4, Apr. 2013, 1667-1679.
• [9] Gerber M., Ferreira J. A.: A system integration philosophy for demanding requirements in power electronics. Proc. IEEE IAS, Sep. 2007, 1389-1396.
• [10] Heldwein M. L., Ertl H., Biela J., Kolar J. W.: Implementation of a Transformless Common-Mode Active Filter for Offline Converter Systems. IEEE Trans. On Industrial Electron., vol. 57, no. 5, May 2010.
• [11] Heldwein M. L., Kolar J. W.: Impact of EMC filters on the power density of modern three-phase PWM converters. IEEE Trans. Power Electron., vol. 3, no. 6, June 2009, 1577-1588.
• [12] Kolar J. W., Drofenik U., Biela J., Heldwein M. L., Ertl H., Friedli T., Round S. D.: PWM converter density barriers. Proc. IEEE PCC, Nagoya, Japan, 2007.
• [13] LaWhite L., Schlecht M. F.: Active filters for high frequency power circuits under strict ripple limitations. IEEE PESC Rec., 255, 1986.
• [14] LaWhite L., Schlecht M. F.: Design of Active Ripple Filters for Power Circuits Operating in the 1-10 MHz Range. IEEE Trans. Power Electron., vol. 3, no. 3, July 1988, 310-317.
• [15] Luo F., Zhang D. Boroyevich D., Mattavelli P., Xue J., Wang F., Gazel N.: On discussion of ac and dc side EMI filters design for conducted noise suppression in dc-feed three-phase motor drive system. Proc. IEEE APEC, Mar. 2011.
• [16] Pasko Sz., Beck F., Grzesik B.: Parameters calculation of coupled coils equivalent circuit of EMI filter. Przegląd Elektrotechniczny, R. 85 NR 8/2009.
• [17] Pasko Sz., Grzesik B.: Analityczne wyznaczanie tłumienności wtrąceniowej filtrów przeciwzakłóceniowych. Przegląd Elektrotechniczny nr 3a/2012.
• [18] Son Y.-C., Sul S.-K.: Generalization of Active Filters for EMI Reduction and Harmonics Compensation. IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 42, no. 2, March/April 2006, 545-551.
• [19] Więckowski L.: Badania Kompatybilności Elektromagnetycznej Urządzeń Elektrycznych i Elektronicznych. Oficyna Wyd. Politech. Wrocławskiej, 2001.
• [20] Wu M. K. W., Tse C. K.: A review of EMI problems in switch mode power supply design. J. Elect. Electron. Eng., Australia, vol. 16, 1996, 193-204.
• [21] Zhang X., Boroyevich D., Mattavelli P., Wang F.: Filter Design Oriented EMI Prediction Model for DC-field Motor Drive System Using Double Fourier Integral Transform Method. Proc. IEEE IPEMC, 2012, 1060-1064.