摘要: |
电子技术,尤其是电力电子技术的应用及其快速发展使得电力电子线路的电磁干扰(EMI)问题日益突出,尤其是采用了高速半导体开关器件,如IGBT,MOSFET等,这些半导体开关产生的高频脉冲信号具有很大的dv/dt,di/dt,形成很强的电磁干扰,其频率可从几kHz直到数十MHz,有可能远远超出EMC标准要求的限值。
本文分析了无源元件的高频特性,通过对电阻、电感、电容和导线的高频特性分析,可以看出,实际电阻都具有一定的杂散电感和寄生电容;而电感由于存在匝间、层间分布电容使得它不能有效地滤除高频噪声;实际电容的种类很多,由于其高频特性的不同而适用于不同的场合,电解电容由于电容量大适用于减小整流电路的纹波,而高频电容(如陶瓷电容)由于高频特性好而适用于滤除高频噪声,实际应用中要尽量减小电容的引线以减小高频寄生参数。导线也存在一定的高频寄生电感和电容,说明了在设计电力电子线路时应谨慎选择常用的无源器件。
本文阐述了电磁干扰产生的机理,通过对电力电子线路工作的过程,尤其是采用的功率开关器件的特性进行分析,那么对不同的干扰可以采取相应的手段来抑制或者消除。而接地技术、屏蔽技术、滤波技术和PCB设计技术是抑制EMI最根本的技术手段,根据不同的场合选用其中的一种技术或多种技术组合,以达到抑制EMI的目的。
本文针对汽车电子装置中无级变速箱控制单元(TCU)的驱动电路和电源电路做了较为详细的电磁干扰EMI分析,通过实验测试出干扰波形,并提出了相应的抑制措施,然后从时域和频域两方面验证了所采用措施的正确性和合理性。 |