[article]
| Titre : |
Differential Mode Input Filter Design for a Three-Phase Buck-Type PWM Rectifier Based on Modeling of the EMC Test Receiver |
| Titre original : |
Conception Différentielle de Filtre d'Entrée de Mode pour un Mâle-Type Triphasé Redresseur de PWM Basé sur la Modélisation du Récepteur d'Essai d'EMC |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Nussbaumer, Thomas, Auteur ; Heldwein, Marcelo Lobo, Auteur ; Kolar, Johann W. |
| Année de publication : |
2006 |
| Article en page(s) : |
1649-1661 p. |
| Note générale : |
Génie Electrique |
| Langues : |
Anglais (eng) |
| Mots-clés : |
Electromagnetic compatibility Compatibilité électromagnétique Input filter design Conception de filtre d'entrée Pulsewidth modulation rectifier Redresseur largeur d'impulsion Test receiver Examin récepteur |
| Index. décimale : |
621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie |
| Résumé : |
For a three-phase buck-type pulsewidth modulation rectifier input stage of a high-power telecommunications power supply module, a differential-mode (DM) electromagnetic compatibility (EMC) filter is designed for compliance to CISPR 22 Class B in the frequency range of 150 kHz-30 MHz. The design is based on a harmonic analysis of the rectifier input current and a mathematical model of the measurement procedure including the line impedance stabilization network (LISN) and the test receiver. Guidelines for a successful filter design are given, and components for a 5-kW rectifier prototype are selected. Furthermore, formulas for the estimation of the quasi-peak detector output based on the LISN output voltage spectrum are provided. The damping of filter resonances is optimized for a given attenuation in order to facilitate a higher stability margin for system control. Furthermore, the dependence of the filter input and output impedances and the attenuation characteristic on the inner mains impedance are discussed. As experimentally verified by using a three-phase common-/Differential-Mode separator, this procedure allows accurate prediction of the converter DM conducted emission levels and therefore could be employed in the design process of the rectifier system to ensure compliance to relevant EMC standards.
Pour un type triphasé étape de mâle d'entrée de redresseur de modulation de largeur d'impulsion d'un module d'alimentation d'énergie de haute puissance de télécommunications, un filtre de la compatibilité électromagnétique du différentiel-mode (DM) (EMC) est conçu pour la conformité à la classe B de CISPR 22 dans la gamme de fréquence de 150 kHz-30 mégahertz. La conception est basée sur une analyse harmonique du courant entré par redresseur et un modèle mathématique du procédé de mesure comprenant la ligne le réseau de stabilisation d'impédance (LISN) et le récepteur d'essai. Des directives pour une conception réussie de filtre sont données, et des composants pour un prototype du redresseur 5-kW sont choisis. En outre, des formules pour l'évaluation du rendement de détecteur de quasi-crête basé sur le spectre de tension de rendement de LISN sont fournies. L'atténuation des résonances de filtre est optimisée pour une atténuation donnée afin de faciliter une marge plus élevée de stabilité pour la commande de système. En outre, la dépendance des impédances d'entrée et de rendement de filtre et l'atténuation caractéristique sur l'impédance intérieure de forces sont discutées. Comme expérimentalement vérifié en utilisant un séparateur triphasé de common-/Differential-Mode, ce procédé permet la prévision précise des niveaux d'émission conduits par DM de convertisseur et pourrait donc être utilisé dans le processus de conception du système de redresseur pour assurer la conformité aux normes appropriées d'EMC. |
| DEWEY : |
621 |
| ISSN : |
0278-0046 |
| En ligne : |
kolar@lem.ee.ethz.ch |
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 5 (Octobre 2006) . - 1649-1661 p.
[article] Differential Mode Input Filter Design for a Three-Phase Buck-Type PWM Rectifier Based on Modeling of the EMC Test Receiver = Conception Différentielle de Filtre d'Entrée de Mode pour un Mâle-Type Triphasé Redresseur de PWM Basé sur la Modélisation du Récepteur d'Essai d'EMC [texte imprimé] / Nussbaumer, Thomas, Auteur ; Heldwein, Marcelo Lobo, Auteur ; Kolar, Johann W. . - 2006 . - 1649-1661 p. Génie Electrique Langues : Anglais ( eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 5 (Octobre 2006) . - 1649-1661 p.
| Mots-clés : |
Electromagnetic compatibility Compatibilité électromagnétique Input filter design Conception de filtre d'entrée Pulsewidth modulation rectifier Redresseur largeur d'impulsion Test receiver Examin récepteur |
| Index. décimale : |
621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie |
| Résumé : |
For a three-phase buck-type pulsewidth modulation rectifier input stage of a high-power telecommunications power supply module, a differential-mode (DM) electromagnetic compatibility (EMC) filter is designed for compliance to CISPR 22 Class B in the frequency range of 150 kHz-30 MHz. The design is based on a harmonic analysis of the rectifier input current and a mathematical model of the measurement procedure including the line impedance stabilization network (LISN) and the test receiver. Guidelines for a successful filter design are given, and components for a 5-kW rectifier prototype are selected. Furthermore, formulas for the estimation of the quasi-peak detector output based on the LISN output voltage spectrum are provided. The damping of filter resonances is optimized for a given attenuation in order to facilitate a higher stability margin for system control. Furthermore, the dependence of the filter input and output impedances and the attenuation characteristic on the inner mains impedance are discussed. As experimentally verified by using a three-phase common-/Differential-Mode separator, this procedure allows accurate prediction of the converter DM conducted emission levels and therefore could be employed in the design process of the rectifier system to ensure compliance to relevant EMC standards.
Pour un type triphasé étape de mâle d'entrée de redresseur de modulation de largeur d'impulsion d'un module d'alimentation d'énergie de haute puissance de télécommunications, un filtre de la compatibilité électromagnétique du différentiel-mode (DM) (EMC) est conçu pour la conformité à la classe B de CISPR 22 dans la gamme de fréquence de 150 kHz-30 mégahertz. La conception est basée sur une analyse harmonique du courant entré par redresseur et un modèle mathématique du procédé de mesure comprenant la ligne le réseau de stabilisation d'impédance (LISN) et le récepteur d'essai. Des directives pour une conception réussie de filtre sont données, et des composants pour un prototype du redresseur 5-kW sont choisis. En outre, des formules pour l'évaluation du rendement de détecteur de quasi-crête basé sur le spectre de tension de rendement de LISN sont fournies. L'atténuation des résonances de filtre est optimisée pour une atténuation donnée afin de faciliter une marge plus élevée de stabilité pour la commande de système. En outre, la dépendance des impédances d'entrée et de rendement de filtre et l'atténuation caractéristique sur l'impédance intérieure de forces sont discutées. Comme expérimentalement vérifié en utilisant un séparateur triphasé de common-/Differential-Mode, ce procédé permet la prévision précise des niveaux d'émission conduits par DM de convertisseur et pourrait donc être utilisé dans le processus de conception du système de redresseur pour assurer la conformité aux normes appropriées d'EMC. |
| DEWEY : |
621 |
| ISSN : |
0278-0046 |
| En ligne : |
kolar@lem.ee.ethz.ch |
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