电磁兼容标准规定的传导EMI的频率范围在9 kHz~30 MHz之间,目前绝大多数电力电子装置的开关频率在50kHz~1 MHz之间,它们的正常工作频率就在传导EMI的范围之内,加之寄生电容、电感等各种寄生参数的存在,导致在开关开通和关断的同时产生前、后沿很陡的脉冲并附加高频寄生振荡.因此,就电磁干扰的性质而言,电力电子装置产生的EMI主要是由IGBT、MOSFET 等功率器件开关噪声造成的,在时域内表现为与开关周期同步的尖峰振荡.分析处理此类EMI信号,运用傅里叶变换和小波变换的差别体现在以下几个方面。
(1)傅里叶分析是最为经典的频率分析算法,目前许多高档数字示波器都配备傅里叶分析单元模块.小波分析也能进行频域分析,但是必须根据具体问题选择合适的小波基,否则难以达到满意的效果。
(2)傅里叶分析可处理的最高信号频率为采样频率的一半,小波分析可处理的最高信号频率等于其采样频率,因此对于高频信号,小波分析的优势更加明显.针对本文所研究的EMI 信号,小波分析比傅里叶分析更适用。
(3)傅里叶分析的缺点是,当把信号转换到频域时,时域的信息完全丢失,当重现某信号的傅里叶分析结果时,无法知道该EMI 是何时产生的.小波分析保留了信号的时、频信息,不仅包括信号的幅度而且包括其相位,这才有可能在AEF中重构一个与原信号大小相等、方向相反的信号,并最终抵消干扰。
因此,小波分析比傅里叶分析更适用于处理电力电子电路中的开关噪声。
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