电力电子变换器传导电磁干扰的建模、预测与抑制方法
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Chapter 1
第1章
绪论

1.1 电磁兼容(EMC)和电磁干扰(EMI)概述

1.1.1 EMC的基本概念

在过去的数十年里,电力电子技术和微电子技术得到了快速发展,越来越多的电气和电子设备被广泛应用于电气化交通、新能源发电、航空航天、信息技术、家用电器和照明等领域,极大改善了人们的工作和生活条件。然而,电气和电子设备在工作过程中不可避免地产生电磁骚扰,以传导或辐射的方式影响供电系统和电网的稳定运行,降低用电设备性能,干扰远程和数据通信,甚至影响航空导航而危及人的生命安全,如图1.1所示。在日益复杂的电磁环境中,为了保证电气和电子设备的正常工作,避免造成电磁污染,人们对其电磁兼容性提出了严格的要求。

图1.1 电气和电子设备的复杂电磁环境

电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)是指设备在电磁环境中能够正常工作,且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力[1,2],它包括电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)和电磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility,EMS)两个方面。EMI是指电磁骚扰引起的设备性能的下降,EMS是指在存在电磁骚扰情况下设备不能避免性能降低的能力。

为了应对不断出现的EMI问题,国际电工技术委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)于1933年在巴黎召开的一次会议上,建议成立国际无线电干扰特别委员会(Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques,CISPR)。CISPR围绕EMI的测量技术及其干扰限值,陆续发布了各种标准。其中,CISPR 16[3]对EMI的测量设备和测量方法作了详细规定,CISPR 22[4]则明确给出了信息技术设备的EMI测试方法和推荐的干扰限值。目前,大多数国家采用CISPR推荐的干扰限值并将其作为国家标准。除CISPR以外,美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)和欧洲电工技术标准化委员会(Commission Européenne de Normalisation Électrotechnique,CENELEC)等组织也制定了EMC的相关标准,如FCC Part 18(工业、科学和医疗设备的电磁干扰标准)和EN 55025(车辆、船舶和内燃机的电磁干扰测试方法和限值)等,国际上广泛使用的欧洲标准EN 55022[5]与CISPR 22等同。