电机驱动器、变频器共模骚扰耦合路径和滤波措施

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我们经常会遇到类似开关电源的设备如电机驱动器、变频器等，这类产品主功率电路部分与开关电源非常类似，也是主要的干扰源。

变速电机驱动器

输入是直流电压或者先被转换为直流电压，然后被转换成具备可变频率和幅度的准正弦电流的脉宽调制方波以驱动三相电动机。

逆变器将直流电压转化为一系列的高频恒定电压脉冲，电动机绕组电感滤波会产生准正弦电流波形。

变速电机驱动器电路EMC分析简化

与变速电机驱动器相关的主要噪声问题是来自电机电缆的共模传导发射和辐射发射。在变速电机驱动器中，次级(输出)共模电流往往有很多问题，通常更难于控制。如上图所示，一个大的dV/dt出现在两个IGBT的结合处，是驱动共模电流Icm到电机电缆上的噪声源。因为电机绕组与电机外壳之间的寄生电容(通常100～500pF)，共模电流将由外部地返回到IGBT驱动电路。

这类变频器设备一般功率都比较大，会有比较大的散热片，为共模电流提供了非常好的耦合路径。

解决这类变频类设备传导问题：

1、从源头解决：

1）  开关管的PWM驱动信号源头滤波，驱动信号串联几十Ω电阻（典型值33Ω），并联电容几十pF（典型值47pF）；

2）开关管加吸收电路。典型值电容1nF（1kV耐压），电阻2欧姆（1/2w）。（吸收电路主要解决开关过程中产生的一些高频振铃干扰）。

2、分析共模耦合路径

开关器件有较大的dv/dt同时对散热片有较大的分布电容，共模噪声电流通过散热片到地，然后往两边传播回到源头。

针对这种共模电流的耦合路径，可以采取以下滤波手段：

1）电源输入侧加共模电感和Y电容。Y电容典型值1nF-4.7nF（要满足漏电流和耐压要求），共模电感mH级别，典型值10mH；

2）  电机侧加的Y电容一定要小或者不加，不能影响功能。

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