電機驅動單元的EMC設計
發布時間:2013-02-17 責任編輯:abbywang
【導讀】電機驅動單元的電磁兼容處理問題是工程人員在設計過程中經常遇到但是必須解決的,驅動單元作為大功率模塊,其中的放大電路、開關dianluhenibiandianludengzhudianlukenengduidiancihuanjingcunzaiganrao,weici,zaishejiqudongmokuaishi,bixukaolvdiancijianrongxingwenti,bimianqudongdanyuanduiwaijiedeganrao。
電磁兼容基本原理
電磁兼容性指電器及電子設備在共同的電磁環境中能執行各自功能的共存狀態,均能正常工作互不幹擾,達到兼容狀態。
dianciganraokeyitongguoshiyuhepinyujinxingbiaoshi,dabufenganraoxinhaodoushishibiande,weitaolunhefenxifangbian,doucaiyongpinyufenxifangfaweiyi。dianxingdexinhaobiaoshifangshiyouzhengxian、非正弦、周期性、非周期性和脈衝等,它們都是通過空間輻射和通過導線傳導的。工程中對非周期信號和脈衝信號運用較多,將幹擾信號用f(t)表示,非周期性信號傅立葉積分為
,同樣也可以對脈衝信號進行傅立葉變換,得出頻譜圖。電dian磁ci幹gan擾rao是shi通tong過guo電dian場chang和he磁ci場chang進jin行xing傳chuan播bo的de,因yin此ci,其qi基ji本ben單dan位wei也ye可ke以yi用yong電dian場chang和he磁ci場chang的de單dan位wei來lai表biao示shi,工gong程cheng上shang普pu遍bian采cai用yong分fen貝bei來lai對dui電dian磁ci幹gan擾rao進jin行xing量liang測ce,即jidb。
電磁兼容具體實施
在驅動單元外殼選取時,應綜合性價比考慮屏蔽效果較好的材料。在驅動單元的的設計中,中間點鉗位型pwm逆變電路作為主工作電路,在功率器件開關時,電路會產生諧波電流,同時高頻成分會向空間輻射。pwm逆變工作電路如圖1。

為此,在元器件選擇、電路板設計和接口設計等各個環節就應充分考慮電磁兼容性,使驅動模塊工作在正常狀態而不影響其他設備。
元器件的EMC考慮
為達到電磁兼容而使用的元件通常是采用減少並聯通路阻抗的方法來減小噪聲電壓或增加電流通路阻抗來減小噪聲電流。
所(suo)有(you)元(yuan)件(jian)及(ji)互(hu)連(lian)線(xian)都(dou)會(hui)產(chan)生(sheng)諧(xie)振(zhen)現(xian)象(xiang),因(yin)此(ci)在(zai)元(yuan)件(jian)選(xuan)擇(ze)上(shang),要(yao)充(chong)分(fen)保(bao)證(zheng)線(xian)路(lu)的(de)低(di)阻(zu)抗(kang)配(pei)電(dian)。串(chuan)聯(lian)諧(xie)振(zhen)電(dian)路(lu)的(de)輸(shu)入(ru)阻(zu)抗(kang)很(hen)低(di),但(dan)是(shi)根(gen)據(ju)電(dian)路(lu)不(bu)同(tong)的(de)q值,輸出電壓可能大大高於輸入電壓,由於大電流高電壓的出現,串聯諧振非常容易產生高電平的輻射或傳到發射;並聯諧振會形成一個高的線路阻抗,也會產生高電流。
電路的板級EMC考慮
在電路原理圖設計時,就應充分考慮一般元器件和功率器件的放置,主要應該注意以下五點:
(1)控製芯片無用端要通過相應的匹配電阻接電源或接地集成電路上接地或接電源端都要接,不要懸空;
(2)繼電器需要匹配上高頻電容;
(3)每個集成電路需配一個去耦電容;
(4)降低負載電容,以使靠近輸出端的集電極開路驅動器便於上拉,電阻值盡量大;
(5)看門狗電路上不要使用可編程器件。
在PCB設計時,盡量不要使用單麵板,同時,模擬電路和數字電路要分開布局;中、高速電路也應分開布局;接地線要明確,不能所有接地都共用;pcb走線上需串接電阻,以降低控製信號線上下沿的跳變速率;處理器或發熱器件需通過導熱材料與其它芯片隔離,並在處理器周圍多點射頻接地。
在pwm逆變工作電路上,為限製輸入端諧波電流,可以在直流環節前端並聯濾波電容器,如圖2所示;同時還可以在直流母線上串聯直流電抗器。另外,可以在電路的輸入端加諧波濾波器,此方法加裝簡單、成本低、維修方便,但是容易受係統參數的影響。

接地考慮
接地是電磁兼容重要措施,接地可以降低功率模塊噪聲、降低串擾和防止靜電的積聚。驅動單元的接地原則是信號地和電源地分開;高功率在最近的位置單點接地;同時ac安全地應與單元外殼相連。
接口濾波考慮
為方便通訊,驅動單元都留有rs232或rs485接(jie)口(kou),為(wei)此(ci),設(she)計(ji)中(zhong)接(jie)口(kou)電(dian)路(lu)需(xu)進(jin)行(xing)濾(lv)波(bo)處(chu)理(li)。通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)差(cha)動(dong)線(xian)路(lu)驅(qu)動(dong)和(he)接(jie)收(shou)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)提(ti)高(gao)線(xian)路(lu)接(jie)口(kou)的(de)抗(kang)擾(rao)度(du)。低(di)於(yu)信(xin)號(hao)電(dian)平(ping)並(bing)加(jia)在(zai)非(fei)畸(ji)變(bian)信(xin)號(hao)上(shang)的(de)噪(zao)聲(sheng)脈(mai)衝(chong)電(dian)壓(ya)與(yu)疊(die)加(jia)在(zai)畸(ji)變(bian)信(xin)號(hao)上(shang)的(de)噪(zao)聲(sheng)脈(mai)衝(chong)相(xiang)比(bi),不(bu)可(ke)能(neng)超(chao)過(guo)接(jie)收(shou)器(qi)輸(shu)入(ru)端(duan)的(de)開(kai)關(guan)閾(yu)值(zhi),因(yin)此(ci)在(zai)接(jie)收(shou)器(qi)輸(shu)入(ru)端(duan)加(jia)端(duan)接(jie)電(dian)阻(zu)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)反(fan)射(she)並(bing)改(gai)善(shan)信(xin)號(hao)質(zhi)量(liang)和(he)提(ti)高(gao)電(dian)路(lu)接(jie)口(kou)抗(kang)擾(rao)性(xing)。差(cha)動(dong)接(jie)收(shou)電(dian)路(lu)如(ru)圖(tu)3。

特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 大聯大世平集團首度亮相北京國際汽車展 攜手全球芯片夥伴打造智能車整合應用新典範
- 2026北京車展即將啟幕,高通攜手汽車生態“朋友圈”推動智能化體驗再升級
- 邊緣重構智慧城市:FPGA SoM 如何破解視頻係統 “重而慢”
- 如何使用工業級串行數字輸入來設計具有並行接口的數字輸入模塊
- 意法半導體將舉辦投資者會議探討低地球軌道(LEO)發展機遇
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈
控製變壓器
控製模塊
藍牙
藍牙4.0
藍牙模塊
浪湧保護器



