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大功率模块驱动电源的电磁兼容设计模板

2024-07-16 来源:爱站旅游



电磁兼容基础原理

电磁兼容性指电器及电子设备在共同电磁环境中能实施各自功效共存状态,均能正常工作互不干扰,达成

兼容状态。

电磁干扰能够经过时域和频域进行表示,大部分干扰信号全部是时变,为讨论和分析方便,全部采取频域

分析方法为宜。经典信号表示方法有正弦、非正弦、周期性、非周期性和脉冲等,它们全部是经过空间辐

射和经过导线传导。工程中对非周期信号和脉冲信号利用较多,将干扰信号用ft)表示,非周期性信号

傅立叶积分为

一样也能够对脉冲信号进行傅立叶变换,得出频谱图。

电磁干扰是经过电场和磁场进行传输,所以,其基础单位也能够用电场和磁场单位来表示,工程上普遍采
电磁兼容具体实施

在驱动单元外壳选择时,应综合性价比考虑屏蔽效果很好材料。在驱动单元设计中,中间点钳位型pwm

逆变电路作为主工作电路,在功率器件开关时,电路会产生谐波电流,同时高频成份会向空间辐射。pwm

逆变工作电路图1



1pwm逆变工作电路

为此,在元器件选择、电路板设计和接口设计等各个步骤就应充足考虑电磁兼容性,使驱动模块工作在正

常状态而不影响其它设备。

元器件EMC考虑

为达成电磁兼容而使用元件通常是采取降低并联通路阻抗方法来减小噪声电压或增加电流通路阻抗来减小

噪声电流。

全部元件及互连线全部会产生谐振现象,所以在元件选择上,要充足确保线路低阻抗配电。串联谐振电路

输入阻抗很低,不过依据电路不一样q值,输出电压可能大大高于输入电压,因为大电流高电压出现,串

联谐振很轻易产生高电平辐射或传到发射;并联谐振会形成一个高线路阻抗,也会产生高电流。

电路板级EMC考虑

1)控制芯片无用端要经过对应匹配电阻接电源或接地集成电路上接地或接电源端全部要接,不要悬空;

2)继电器需要匹配上高频电容;

3)每个集成电路需配一个去耦电容;

4)降低负载电容,以使靠近输出端集电极开路驱动器便于上拉,电阻值尽可能大;

5)看门狗电路上不要使用可编程器件。

pcb设计时,尽可能不要使用单面板,同时,模拟电路和数字电路要分开布局;中、高速电路也应分开

布局;接地线要明确,不能全部接地全部共用;pcb走线上需串接电阻,以降低控制信号线上下沿跳变速

率;处理器或发烧器件需经过导热材料和其它芯片隔离,并在处理器周围多点射频接地。



pwm逆变工作电路上,为限制输入端谐波电流,能够在直流步骤前端并联滤波电容器,图2所表示;

同时还能够在直流母线上串联直流电抗器。另外,能够在电路输入端加谐波滤波器,此方法加装简单、成

本低、维修方便,不过轻易受系统参数影响。

2pwm模块电源逆变工作电路滤波电路

接地考虑

接口滤波考虑

为方便通讯,驱动单元全部留有rs232rs485接口,为此,设计中接口电路需进行滤波处理。通常采

取差动线路驱动和接收方法来提升线路接口抗扰度。低于信号电平并加在非畸变信号上噪声脉冲电压和叠

加在畸变信号上噪声脉冲相比,不可能超出接收器输入端开关阈值,所以在接收器输入端加端接电阻能够

降低反射并改善信号质量和提升电路接口抗扰性。差动接收电路图3




3:差动接收电路

电磁兼容问题是工程人员在设计驱动单元中常常碰到且必需处理,本文列出多个处理方法已在实际利用中

得要验证,效果很好。


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