单相PWM变换器传导EMI的分析与抑制
1.差模干扰
高频差模电流一般是由输出的线线电压突变引起的，这些差模电流流过变换器的输出端。一部分经过DC端电容，一部分将被直流电源吸引。同时差模干扰电流也是一个辐射EMI源。其传播途径能通过安装在变换器dc桥附近的差模滤波器来变化。
变换器输出端电流idc由开关状态来决定。假定当支路为感性时，支路电流方向为正方向，电流大小为i1，则差模电流能通过表1描述的三种状态来决定。其它状态的高频电流与这三种状态是一样的。
表1变换器DC端输出电流
另外，因为主电路的寄生参数影响将产生高频谐振，同时增大差模电流。而且，PWM开关产生的高谐波虽然大部分通过输出滤波器滤出，但仍有部分存在，因此，差模电流也将在输出端形成。
2.共模干扰
共模干扰是因为输入端与接地系统之间电流形成的。在PWM变换器系统中，因为存在快速的开关转换输出电压和输出端各种与地的旁路电容，共模干扰是主要的干扰。IGBT集电极与金属底座寄生电容Cp，它是由图1中的与地之间的虚线引起的。这些电容将导致高频漏电流流入连接散热片的金属底座。这些散热片因为安全原因一般都良好接地的。IGBT一般是通过薄的绝缘材料安放在金属底座上。为了减小温度电阻，绝缘层通常是尽可能的薄，并且集电极与金属底座的旁路电容要偏大一些。
在单相变换器中，共模电压V1和V2是潜在桥臂中点与直流端点之间。寄生电容为
在开关动作时，共模电压对等效寄生电容进行充放电，因而，dv/dt和共模电流会很大，共模电流的路径由图1的虚线表示。由图可以清楚的看到，共模电流回路面积相比差模电流回路面积要大一些。因此对于辐射EMI相当于一个好的天线。
3.电压尖峰
在PWM变换器中，直流电压与电源开关通过母线和需要的输出电压延长线连接。简单的电路如图4所示。例如，图4(a)表示负载电压Vload=Vdc的情况。当开关状态变化时如负载电压为0时，负载电流仅通过图4(c)所示的回路2。当T1关断时，D2完全导通(负载电流因为感性负载而不发生变化)。因为D2处于导通状态，因此在转换时间内，回路1将满足以下表达式
L表示回路1的旁路电感，包括引线电感和IGBT内部电感，VT1表示开关T1 的电压。图4不同时间的电流回路 (a) IT1=Iload，(b) 转换时间，(c) IT1=0，(d) 通过T1的电流因而，由上式可知，当T1关断时，回路1的旁路电感将导致较大电压通过T1。共模电压的电压尖峰将因开关关断而产生，即dv/dt将增大，因而共模电流也将增大。
三、传导EMI的抑制
对于普通的PWM变换器，通常采用通用电源滤波器。低频部分(从15KHz到1MHz)包括DM和CM。DM和CM部分均可以通过DM和CM滤波器滤出。高频部分(1MHz以上)是共模干扰，要抑制就很困难。包括共模滤波器在内很多方法被使用来削除共模干扰。图5所示是滤波器的结构，包括输入端的DM和CM滤波器。
图5共模和差模干扰滤波器结构
1.DM滤波器的设计
CM滤波器的电感对DM电流一说近似于短路，而且，CM滤波器的漏感对DM的EMI抑制有很大的作用。输入DM滤波器通常用于削弱变换器桥臂直流纹波电流。因为变换器桥臂是谐波源。直流输出电流必须抑制以符合EMC标准。变换桥输出电流包括直流部分和基频与开关频率的谐波部分。直流部分通过差模滤波器不能得到抑制，而谐波部分将得到大大的抑制。图6所示为谐波电流的等效电路。L和C是差模滤波器的等效电感和电容。R是电感L的等效串联电阻(ESR)。Vdc为直流电压，对谐波电流来说是短路的。Ik为变换桥的等效谐波电流源。I1为通过差模滤波器的DM电流。从等效电路可得如下表达式
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