高(gao)頻(pin)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)好(hao)壞(huai)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)的(de)設(she)計(ji)
，不(bu)僅(jin)要(yao)求(qiu)能(neng)夠(gou)對(dui)外(wai)部(bu)產(chan)生(sheng)的(de)幹(gan)擾(rao)進(jin)行(xing)消(xiao)除(chu)

，還(hai)要(yao)將(jiang)高(gao)頻(pin)逆(ni)變(bian)器(qi)內(nei)部(bu)的(de)幹(gan)擾(rao)進(jin)行(xing)抵(di)消(xiao)。這(zhe)樣(yang)既(ji)可(ke)以(yi)逆(ni)變(bian)器(qi)本(ben)身(shen)就(jiu)可(ke)以(yi)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)，又(you)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)的(de)要(yao)求(qiu)，具(ju)有(you)很(hen)大(da)的(de)使(shi)用(yong)價(jia)值(zhi)。

逆變器外部幹擾分析

外wai部bu主zhu要yao是shi來lai自zi於yu逆ni變bian器qi周zhou圍wei工gong況kuang環huan境jing中zhong的de電dian磁ci幹gan擾rao
，由you於yu逆ni變bian器qi主zhu要yao應ying用yong於yu工gong業ye現xian場chang之zhi中zhong，周zhou圍wei存cun在zai著zhe大da量liang的de幹gan擾rao和he輻fu射she，比bi如ru斷duan路lu器qi的de開kai合he
，由you於yu斷duan路lu器qi拉la弧hu帶dai來lai的de瞬shun態tai脈mai衝chong群qun可ke以yi通tong過guo空kong間jian
、電纜和接地係統進入逆變器的電源電路和控製電路，可以使電源供電在幾微秒內變為0v，並產生劇烈震蕩，鋁廠車間22kv變電所空開合閘時導致逆變器5v電源嚴重幹擾。這些嚴重的可以導致微處理器死機
，外部程序存儲器的程序丟失。

除(chu)了(le)空(kong)間(jian)電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)，靜(jing)電(dian)也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)騷(sao)擾(rao)，當(dang)維(wei)護(hu)設(she)備(bei)時(shi)，靜(jing)電(dian)會(hui)通(tong)過(guo)設(she)備(bei)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)或(huo)者(zhe)端(duan)子(zi)連(lian)接(jie)處(chu)進(jin)入(ru)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)
，在(zai)很(hen)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)出(chu)現(xian)數(shu)千(qian)伏(fu)的(de)高(gao)壓(ya)脈(mai)衝(chong)群(qun)
，經(jing)過(guo)機(ji)殼(ke)或(huo)者(zhe)地(di)線(xian)進(jin)入(ru)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)和(he)電(dian)源(yuan)
，影(ying)響(xiang)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)
，輕(qing)者(zhe)使(shi)逆(ni)變(bian)器(qi)誤(wu)報(bao)故(gu)障(zhang)，嚴(yan)重(zhong)會(hui)使(shi)逆(ni)變(bian)器(qi)重(zhong)啟(qi)或(huo)死(si)機(ji)。

逆變器內部幹擾分析

內部幹擾主要來自三個方麵。

一是控製電路中高速信號線
、時鍾信號線和電子元器件的輻射，tms320f28335擁有150mhz的時鍾頻率
，運行過程中的高速開關電壓和電流情況下
，pcb的銅線就會變成天線，輻射電磁能量

，可以從電路板的一個斷麵輻射到另一個斷麵，形成幹擾。

另一方麵就是控製電路供電電源的電磁幹擾。逆變器供電電源多是開關電源，電源中的變壓器
、主zhu功gong率lv管guan工gong作zuo在zai高gao速su開kai關guan過guo狀zhuang態tai
，電dian壓ya和he電dian流liu接jie近jin方fang波bo，含han有you豐feng富fu的de高gao次ci諧xie波bo。同tong時shi，變bian壓ya器qi和he主zhu功gong率lv管guan在zai開kai通tong和he關guan斷duan時shi呈cheng現xian非fei理li想xiang狀zhuang態tai，常chang常chang產chan生sheng高gao頻pin高gao壓ya的de諧xie振zhen震zhen蕩dang
，通tong過guo散san熱re片pian、變壓器等向控製電路輻射高頻噪聲。

第三方麵就是主電路中整流部分和逆變部分開關管開關過程中帶來的電磁幹擾
，當igbt通過大電流時，具有很大di/dt和du/dt，產chan生sheng的de開kai關guan噪zao聲sheng通tong過guo底di線xian，分fen布bu電dian容rong，分fen布bu電dian感gan等deng進jin入ru控kong製zhi電dian路lu
，導dao致zhi控kong製zhi電dian路lu的de邏luo輯ji混hun亂luan並bing幹gan擾rao電dian壓ya電dian流liu等deng采cai樣yang的de模mo擬ni信xin號hao，影ying響xiang控kong製zhi精jing度du。

抗幹擾設計研究

外部幹擾的處理

對dui於yu外wai部bu的de電dian磁ci幹gan擾rao
，主zhu要yao的de預yu防fang是shi在zai電dian源yuan進jin線xian上shang增zeng加jia濾lv波bo裝zhuang置zhi和he浪lang湧yong裝zhuang置zhi，將jiang高gao頻pin幹gan擾rao濾lv除chu，保bao證zheng係xi統tong的de穩wen定ding。同tong時shi逆ni變bian器qi的de自zi身shen要yao安an裝zhuang屏ping蔽bi裝zhuang置zhi，將jiang從cong空kong間jian等deng媒mei質zhi傳chuan到dao來lai的de幹gan擾rao降jiang到dao最zui低di
，現xian場chang條tiao件jian允yun許xu，可ke以yi將jiang逆ni變bian器qi等deng微wei機ji控kong製zhi裝zhuang置zhi的de保bao護hu地di與yu斷duan路lu器qi等deng強qiang電dian的de保bao護hu地di分fen開kai，減jian少shao串chuan擾rao。對dui於yu靜jing電dian，主zhu要yao是shi控kong製zhi電dian路lu有you良liang好hao的de接jie地di係xi統tong，通tong過guo接jie地di係xi統tong將jiang靜jing電dian快kuai速su的de傳chuan導dao到dao大da地di之zhi中zhong。在zai控kong製zhi電dian路lu的de電dian路lu板ban上shang設she置zhi環huan形xing接jie地di通tong道dao，電dian路lu各ge個ge模mo塊kuai接jie地di通tong過guo電dian阻zu和he高gao頻pin電dian容rong或huo者zhe磁ci珠zhu並bing聯lian與yu環huan形xing接jie地di通tong道dao跳tiao接jie，然ran後hou將jiang環huan形xing接jie地di通tong道dao接jie入ru櫃gui體ti的de等deng電dian位wei接jie地di銅tong排pai上shang
，接jie地di線xian要yao短duan，接jie觸chu良liang好hao。為wei了le防fang止zhi芯xin片pian在zai放fang電dian過guo程cheng中zhong損sun壞huai，在zai芯xin片pian電dian源yuan管guan腳jiao處chu安an裝zhuangtvs，並就近接地。總之，接地阻抗要低，這樣靜電釋放就快速，不會產生電弧。

電源的處理

逆變器的供電電源一般取自三相不可控整流的直流母線，進線電壓比較高，當遇到到泵升電壓情況，母線電壓瞬間可以達到700v~800v，所以電源首先具有很寬的輸入電壓。電壓如果三相交流進線端的浪湧和濾波處理妥當[5]，那(na)麼(me)經(jing)過(guo)直(zhi)流(liu)母(mu)線(xian)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)之(zhi)後(hou)的(de)電(dian)源(yuan)比(bi)較(jiao)平(ping)穩(wen)。電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)最(zui)好(hao)采(cai)用(yong)軟(ruan)開(kai)關(guan)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)，可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)的(de)降(jiang)低(di)功(gong)率(lv)管(guan)開(kai)關(guan)是(shi)產(chan)生(sheng)的(de)高(gao)頻(pin)振(zhen)蕩(dang)。在(zai)電(dian)源(yuan)進(jin)入(ru)控(kong)製(zhi)板(ban)處(chu)安(an)裝(zhuang)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)，一(yi)般(ban)取(qu)100μf的電解電容或者鉭電容，同時配合一個0.1μf的瓷片電容，為了防止靜電和浪湧，在電源處安裝壓敏電阻或者tvs等。
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電路板設計

電路板布局

電dian路lu板ban設she計ji主zhu要yao包bao括kuo電dian路lu板ban層ceng數shu的de選xuan擇ze，元yuan器qi件jian的de選xuan型xing，元yuan器qi件jian的de布bu局ju和he合he理li的de布bu線xian。一yi般ban如ru果guo條tiao件jian允yun許xu，推tui薦jian使shi用yong多duo層ceng電dian路lu板ban。多duo層ceng板ban比bi雙shuang麵mian板ban更geng能neng避bi免mian共gong阻zu抗kang耦ou合he，提ti供gong屏ping蔽bi以yi及ji有you利li於yu多duo電dian平ping的de合he理li分fen配pei。多duo層ceng板ban中zhong間jian獨du立li的de電dian源yuan層ceng和he底di層ceng可ke以yi使shi相xiang同tong功gong能neng的de係xi統tong處chu於yu以yi等deng電dian勢shi的de環huan境jing中zhong，對dui噪zao聲sheng和he幹gan擾rao有you著zhe很hen好hao的de抑yi製zhi效xiao果guo，一yi般ban4層板就可以滿足要求。逆變器是一個強電和弱點綜合的係統，合理的布局，可以降低不同器件連接而產生的噪聲。由圖1可知，由於控製係統包括了控製器、通訊、ad、da、通訊
、數字量輸入、數字量輸入等模塊，為了保證各個模塊互不幹擾，都采用獨立供電。

控製電路的地線設計


suoyoudekongzhixinhaodoushicongdianyuanchufa
，zuizhonghuidaodizhong，weilebaozhengxinhaozaichuanshuguochengzhongbushouganrao，xinhaohuilujiedizukangyuexiaoyuehao。duocengdianlubanjuyouyigedandudedipingmianceng，fangzhiweizhijinlinyuanqijianzuiduodeyiceng，zhejiuweixinhaodekuaisuhuiliutigongleyigekuaisudizukangdetongdao。zainibiankongzhidianluzhong，dipingmiangenjubutongdegongnenghegongdianjinxingfenge。weilebaozhengkongzhixitongdewending，zhexiedixuyaolianjiedaoyikuai。jiedidefangshizhuyaoyoudandianjiediheduodianjiedi，yijihunhejiedi。dandianbinglianjiedijiushijianggegedianlumokuaijiedaoyigecankaodianshang，shiyongyu1mhz以下的係統。多點接地就是每個電路模塊就近接到同一個參考地上
，這種接地方式為各個電路模塊提供了低阻抗接地回路
，但是對於50hz的幹擾卻無法消除。由於tms320f28335工作在150mhz，而且逆變器輸入為380v/50hz工頻交流電，采用混合接地方式

將各個地分別通過一個100nf的電容和100ω的電阻與係統地相連接，再通過銅柱與櫃體連接，這樣當外部的靜電等騷擾進入電路板板可以通過低阻抗的接地回路進入大地。

電路板走線設計

電路板布線，除了基本pcb的布線規則以外，還要考慮實際的電路布局和功能。控製係統擁有豐富的外部接口，同時還外擴了ram、同時還擴展了ad和da轉換芯片，為了提高采樣和轉換速率，均采用並行接口
，這些數據線和地址線的最高讀取速度可達66.7mhz，所以這些器件盡量的靠近dsp，縮短布線長度。電路中的模擬信號和數字信號一定要分開，防止信號線交叉，影響ad的轉換精度。對於高速的時鍾電路、低位地址線、串口線等，為了信號完整性
，串一個50ω的電阻
，減少電平上升時間，降低消耗。

去耦電容布局

當(dang)電(dian)路(lu)中(zhong)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)電(dian)平(ping)信(xin)號(hao)的(de)跳(tiao)變(bian)時(shi)
，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)上(shang)升(sheng)沿(yan)比(bi)較(jiao)陡(dou)峭(qiao)時(shi)

，電(dian)流(liu)比(bi)較(jiao)大(da)，這(zhe)樣(yang)驅(qu)動(dong)的(de)電(dian)流(liu)就(jiu)會(hui)吸(xi)收(shou)很(hen)大(da)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)流(liu)
，由(you)於(yu)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)電(dian)感(gan)
，電(dian)阻(zu)（特別是芯片管腳上的電感，會產生反彈）
，這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種噪聲，為了抑製噪聲
，在芯片靠近供電電源的管腳放置一0.1μf的電容

，既可以做芯片的蓄能電容，又可以濾除芯片產生的高頻噪聲。

控製係統設計了豐富的外部接口電路，包括數字量輸入、數字量輸出
、模擬量輸入、通訊等，這些接口均采用光耦隔離，有效的將外部的幹擾信號濾除
，保證控製係統的穩定運行。

congyishangdefenxizhongkeyikanchu

，xiangyaotigaogaopinnibianqidekekaoxing，xuyaoduofangmiandezhishizonghekaolv。zaidiancijianrongdezhiwaihaiyaokaolvsanreyufangzhendengyinsu。erzhexieguanjianjiedianzexuyaozaishejizhichujiuchongfenkaolv，fouzezaichanpinwanchengzhihouzaijinxingxiugaijiuhuiduizhengtidejinduzaochengfeichangdadeyingxiang
，zhijieyingxiangchengben。

所(suo)以(yi)在(zai)設(she)計(ji)時(shi)
，要(yao)學(xue)會(hui)從(cong)根(gen)本(ben)出(chu)發(fa)來(lai)考(kao)慮(lv)
，思(si)考(kao)如(ru)何(he)將(jiang)高(gao)頻(pin)逆(ni)變(bian)器(qi)的(de)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)的(de)更(geng)加(jia)合(he)理(li)，以(yi)便(bian)於(yu)處(chu)理(li)好(hao)幹(gan)擾(rao)的(de)同(tong)時(shi)，解(jie)決(jue)逆(ni)變(bian)器(qi)本(ben)身(shen)的(de)輻(fu)射(she)問(wen)題(ti)。

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