浅谈系统应用EMI传导问题1

EMC/EMI设计

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描述

摘要:

最近总是在尝试解决产品在系统应用或测试时出现的传导干扰问题,然而没有能快速直接有效的解决问题的方法和整改措施。

**系统应用和传导概括: **

电力电子系统装置的设备一般采用PWM控制,输出均为矩形脉冲。因此在传输线上必然会出现EMI问题。EMI包括共模和差模信号。

共模电压和差模电压定义:

共模电压Vcm(Common mode voltage ):大小相等,极性相同。

差模电压Vdm(Differential mode voltage ):大小相等,极限相反。

图解表示:

PWM控制

数学表示:

PWM控制

PCS的输出EMI:

PCS的差模信号即线电压,线电压包括正序和负序,共模电压即零序电压。采用SVPWM调制方式的PCS在任意时刻电压可能是对称的。但共模电压Vcm也不会为零。由直流PV或BAT阵列和PE,开关管和PE的寄生电容,接地点和PE间的阻抗 组成了共模回路。

差模电压的危害:主要是对传输线的绝缘和负载

共模电压的危害:

1.产生EMI。

2.增大系统漏电流。

3.抬升系统对地电压。

4.对负载产生损坏和干扰。

EMI传导解决方法:

在工程上一般用EMI滤波器解决EMI传导问题。根据 IEC61000-2标准要求,设计EMI滤波器电路结构。

基本EMI滤波器:

PWM控制

X电容 C1,C2 (实际应用会加放电电阻)

Y电容 C3,C4

L1共模电感

基本滤波器能满足标准要求,但X,Y电容和共模电感的取值很难求出来。故一般在实际应用和测试中做整改。

接触EMC电磁兼容,相信所有人都会听到套磁环。套磁环毋庸置疑就是加电感。

PWM控制

PWM控制

套磁环电感是典型的耦合电感,根据互感系数M和耦合系数K。可以方便的调整共模差模感量。磁环尽量选磁导率高,并且在宽频率范围磁导率稳定的。绕线可以双线并绕,也可以两组分开绕。各有优缺点吧。主要从耦合电容和漏感方面考虑。

Part1:

先总结学习EMI传导的基础概念和知识,后续总结学习分享在使用拓扑的传导分析。期望能有效稳定解决现场和测试的传导问题。

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