作為大功率模塊的驅(qū)動(dòng)電源，開(kāi)關(guān)電路.放大電路和逆變電路等主電路可能會(huì)干擾電磁環(huán)境。因此，在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)模塊時(shí)，必須考慮電磁兼容性，以避免驅(qū)動(dòng)單元對(duì)外界的干擾。

1.電磁兼容基本原理

電磁兼容性是指電器和電子設(shè)備能夠在共同的電磁環(huán)境中實(shí)現(xiàn)各自功能的共存狀態(tài)，能夠正常工作，達(dá)到兼容狀態(tài)。

電磁干擾可以通過(guò)時(shí)域和頻域來(lái)表示。干擾信號(hào)大多是時(shí)變的。為了便于討論和分析，應(yīng)采用頻域分析方法。典型的信號(hào)表示方式是正弦.非正弦.周期性.非周期性和脈沖通過(guò)空間輻射和導(dǎo)線傳導(dǎo)。非周期性信號(hào)和脈沖信號(hào)被廣泛應(yīng)用于工程中，干擾信號(hào)被使用f（t）這意味著非周期性信號(hào)傅立葉積分為。還可以改變脈沖信號(hào)傅立葉，得到頻譜圖。

電磁干擾通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)傳播。因此，其基本單位也可以用電場(chǎng)和磁場(chǎng)單位來(lái)表示。分貝廣泛用于測(cè)量工程中的電磁干擾，即db。

2.電磁兼容具體實(shí)施

選擇驅(qū)動(dòng)單元外殼時(shí)，應(yīng)綜合考慮屏蔽效果好的材料。在驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)中，中間點(diǎn)鉗位型pwm逆變器電路作為主工作電路，在功率器件開(kāi)關(guān)時(shí)，電路會(huì)產(chǎn)生諧波電流，高頻成分會(huì)輻射到空間。pwm逆變工作電路如圖1所示。

為此，選擇元件.電路板設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮電磁兼容性，使驅(qū)動(dòng)模塊在不影響其他設(shè)備的情況下正常工作。

2.1元器件的EMC考慮

為了實(shí)現(xiàn)電磁兼容，通常采用降低并聯(lián)通路阻抗的方法來(lái)降低噪聲電壓或增加電流通路阻抗來(lái)降低噪聲電流。所有元件和互連線都會(huì)產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，因此在選擇元件時(shí)，要充分保證線路的低阻抗配電。

串聯(lián)諧振電路的輸入阻抗很低，但根據(jù)電路的不同q值，輸出電壓可能大大高于輸入電壓。由于大電流和高電壓的出現(xiàn)，串聯(lián)諧振很容易產(chǎn)生高電平輻射或傳輸?shù)桨l(fā)射；并聯(lián)諧振會(huì)形成高電路阻抗和高電流。

2.2電路的板級(jí)EMC考慮

在設(shè)計(jì)電路原理圖時(shí)，應(yīng)充分考慮一般元器件和功率器件的放置，主要注意以下五點(diǎn)：

(1)繼電器需要匹配高頻電容；

(2)各集成電路應(yīng)配備去耦電容；

(3)控制芯片的無(wú)用端應(yīng)通過(guò)相應(yīng)的匹配電阻連接到電源或接地集成電路上的接地或接地端，不得懸掛；

(4)看門(mén)狗電路上不要使用可編程器件；

(5)降低負(fù)載電容，使輸出端附近的集電極開(kāi)路驅(qū)動(dòng)器便于上拉，電阻值盡可能大。

在pcb設(shè)計(jì)時(shí)，盡量不要使用單面板，同時(shí)，模擬電路和數(shù)字電路要分開(kāi)布局；中間，盡量不要使用單面板，同時(shí)，模擬電路和數(shù)字電路要分開(kāi)布局；.高速電路也要分開(kāi)布局；接地線要明確，不能全部接地共用；pcb線路應(yīng)串聯(lián)電阻，以降低控制信號(hào)線上下邊緣的跳轉(zhuǎn)率；處理器或加熱器件應(yīng)通過(guò)導(dǎo)熱材料與其他芯片隔離，并在處理器周圍多點(diǎn)射頻接地。

在pwm在逆變工作電路上，為了限制輸入端的諧波電流，可以在直流環(huán)節(jié)前端并聯(lián)濾波電容器，如圖2所示；同時(shí)，可以在直流母線上串聯(lián)直流電抗器。此外，可以在電路的輸入端添加諧波濾波器，這很容易安裝.成本低.維護(hù)方便，但容易受到系統(tǒng)參數(shù)的影響。

2.3接地考慮

接地是電磁兼容的重要措施，可降低功率模塊噪聲.減少串?dāng)_，防止靜電積聚。驅(qū)動(dòng)單元的接地原理是信號(hào)和電源的分離；最近位置高功率單點(diǎn)接地；同時(shí)，ac安全應(yīng)與單元外殼連接。

2.4考慮接口濾波

為了方便通信，所有驅(qū)動(dòng)單元都有rs232或rs485接口，因此，接口電路的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行濾波處理。通常采用差動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)和接收方法來(lái)提高電路接口的抗擾性。與疊加在畸變信號(hào)上的噪聲脈沖相比，低于信號(hào)電平并添加在非畸變信號(hào)上的噪聲脈沖電壓不可能超過(guò)接收器輸入端的開(kāi)關(guān)閾值，因此在接收器輸入端增加端接電阻可以減少反射，提高信號(hào)質(zhì)量，提高電路接口的抗擾性。差動(dòng)接收電路如圖3所示。

3.結(jié)束語(yǔ)

電磁兼容性問(wèn)題是工程師在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)單元中經(jīng)常遇到和必須解決的問(wèn)題。本文列出的幾種處理方法已在實(shí)際應(yīng)用中得到驗(yàn)證，效果良好。