电磁搅扰一般经过空间辐射和经过导线传导,在工程范畴一直是人们要处理的难题和研讨热门。驱动单元作为大功率模块,其间的扩大电路、开关电路和逆变电路等主电路或许对电磁环境存在搅扰,所以在驱动单元规划中就有必要完善处理电磁兼容问题。
电磁兼容基本原理
电磁兼容性指电器及电子设备在一起的电磁环境中能履行各自功用的共存状况,均能正常作业互不搅扰,到达兼容状况。
电磁搅扰能够经过时域和频域进行表明,大部分搅扰信号都是时变的,为评论和剖析便利,都选用频域剖析办法为宜。典型的信号表明办法有正弦、非正弦、周期性、非周期性和脉冲等,它们都是经过空间辐射和经过导线传导的。工程中对非周期信号和脉冲信号运用较多,将搅扰信号用f(t)表明,非周期性信号傅立叶积分为
相同也能够对脉冲信号进行傅立叶改换,得出频谱图。
电磁搅扰是经过电场和磁场进行传达的,因而,其基本单位也能够用电场和磁场的单位来表明,工程上遍及选用分贝来对电磁搅扰进行量测,即db。
电磁兼容详细施行
在驱动单元外壳选取时,应归纳性价比考虑屏蔽作用较好的资料。在驱动单元的的规划中,中心点钳位型pwm逆变电路作为主作业电路,在功率器材开关时,电路会发生谐波电流,一起高频成分会向空间辐射。pwm逆变作业电路如图1:
为此,在元器材挑选、电路板规划和接口规划等各个环节就应充沛考虑电磁兼容性,使驱动模块作业在正常状况而不影响其他设备。
元器材的EMC考虑
为到达电磁兼容而运用的元件一般是选用削减并联通路阻抗的办法来减小噪声电压或添加电流通路阻抗来减小噪声电流。
一切元件及互连线都会发生谐振现象,因而在元件挑选上,要充沛确保线路的低阻抗配电。串联谐振电路的输入阻抗很低,可是依据电路不同的q值,输出电压或许大大高于输入电压,因为大电流高电压的呈现,串联谐振十分简略发生高电平的辐射或传到发射;并联谐振会构成一个高的线路阻抗,也会发生高电流。
电路的板级EMC考虑
在电路原理图规划时,就应充沛考虑一般元器材和功率器材的放置,首要应该留意以下五点:
(1)操控芯片无用端要经过相应的匹配电阻接电源或接地集成电路上接地或接电源端都要接,不要悬空;
(2)继电器需求匹配上高频电容;
(3)每个%&&&&&%需配一个去耦电容;
(4)下降负载电容,以使接近输出端的集电极开路驱动器便于上拉,电阻值尽量大;
(5)电路上不要运用可编程器材。
在pcb规划时,尽量不要运用单面板,一起,模仿电路和数字电路要分隔布局,中、高速电路也应分隔布局,接地线要清晰,不能一切接地都共用;pcb走线上需串接电阻,以下降操控信号线上下沿的跳变速率;处理器或发热器材需经过导热资料与其它芯片阻隔,并在处理器周围多点射频接地。
在pwm逆变作业电路上,为约束输入端谐波电流,能够在直流环节前端并联滤波%&&&&&%器,如图2所示,一起还能够在直流母线上串联直流电抗器。别的,能够在电路的输入端加谐波滤波器,此办法加装简略、成本低、修理便利,可是简略受体系参数的影响。
接地考虑
接地是电磁兼容重要措施,接地能够下降功率模块噪声、下降串扰和避免静电的积累。驱动单元的接地原则是信号地和电源地分隔,高功率在最近的方位单点接地,一起ac安全地应与单元外壳相连。
接口滤波考虑
为便利通讯,驱动单元都留有rs232或rs485接口,为此,规划中接口电路需进行滤波处理。一般选用差动线路驱动和接纳的办法来进步线路接口的抗扰度。低于信号电平并加在非畸变信号上的噪声脉冲电压与叠加在畸变信号上的噪声脉冲比较,不或许超越接纳器输入端的开关阈值,因而在接纳器输入端加端接电阻能够削减反射并改进信号质量和进步电路接口抗扰性。差动接纳电路如图3。
电磁兼容问题处理的好坏直接影响着咱们驱动单元规划的胜败,所以电磁兼容问题有必要得到很好的处理。信任看过本文所列举出的几种处理办法,我们在规划中会妥善处理好驱动单元规划中电磁兼容的问题。