電磁兼容基本原理

電磁兼容性指電器及電子設備在共同的電磁環境中能執行各自功能的共存狀態，均能正常工作互不幹擾，達到兼容狀態。

電dian磁ci幹gan擾rao可ke以yi通tong過guo時shi域yu和he頻pin域yu進jin行xing表biao示shi
，大da部bu分fen幹gan擾rao信xin號hao都dou是shi時shi變bian的de
，為wei討tao論lun和he分fen析xi方fang便bian，都dou采cai用yong頻pin域yu分fen析xi方fang法fa為wei宜yi。典dian型xing的de信xin號hao表biao示shi方fang式shi有you正zheng弦xian、非正弦、周期性、非周期性和脈衝等
，它們都是通過空間輻射和通過導線傳導的。工程中對非周期信號和脈衝信號運用較多，將幹擾信號用f（t）表示
，非周期性信號傅立葉積分為

同樣也可以對脈衝信號進行傅立葉變換
，得出頻譜圖。　　

電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)是(shi)通(tong)過(guo)電(dian)場(chang)和(he)磁(ci)場(chang)進(jin)行(xing)傳(chuan)播(bo)的(de)，因(yin)此(ci)，其(qi)基(ji)本(ben)單(dan)位(wei)也(ye)可(ke)以(yi)用(yong)電(dian)場(chang)和(he)磁(ci)場(chang)的(de)單(dan)位(wei)來(lai)表(biao)示(shi)，工(gong)程(cheng)上(shang)普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)分(fen)貝(bei)來(lai)對(dui)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)進(jin)行(xing)量(liang)測(ce)，即(ji)db。

電磁兼容具體實施　　

在驅動單元外殼選取時
，應綜合性價比考慮屏蔽效果較好的材料。在驅動單元的的設計中，中間點鉗位型pwm逆變電路作為主工作電路
，在功率器件開關時，電路會產生諧波電流
，同時高頻成分會向空間輻射。pwm逆變工作電路如圖1。

圖1：pwm逆變工作電路

為此，在元器件選擇、電路板設計和接口設計等各個環節就應充分考慮電磁兼容性，使驅動模塊工作在正常狀態而不影響其他設備。

元器件的EMC考慮　　

為達到電磁兼容而使用的元件通常是采用減少並聯通路阻抗的方法來減小噪聲電壓或增加電流通路阻抗來減小噪聲電流。　

所(suo)有(you)元(yuan)件(jian)及(ji)互(hu)連(lian)線(xian)都(dou)會(hui)產(chan)生(sheng)諧(xie)振(zhen)現(xian)象(xiang)
，因(yin)此(ci)在(zai)元(yuan)件(jian)選(xuan)擇(ze)上(shang)
，要(yao)充(chong)分(fen)保(bao)證(zheng)線(xian)路(lu)的(de)低(di)阻(zu)抗(kang)配(pei)電(dian)。串(chuan)聯(lian)諧(xie)振(zhen)電(dian)路(lu)的(de)輸(shu)入(ru)阻(zu)抗(kang)很(hen)低(di)，但(dan)是(shi)根(gen)據(ju)電(dian)路(lu)不(bu)同(tong)的(de)q值，輸出電壓可能大大高於輸入電壓，由於大電流高電壓的出現，串聯諧振非常容易產生高電平的輻射或傳到發射；並聯諧振會形成一個高的線路阻抗
，也會產生高電流。

電路的板級EMC考慮　　

在電路原理圖設計時


，就應充分考慮一般元器件和功率器件的放置，主要應該注意以下五點：　　

（1）控製芯片無用端要通過相應的匹配電阻接電源或接地集成電路上接地或接電源端都要接，不要懸空
；　　
（2）繼電器需要匹配上高頻電容；　　
（3）每個集成電路需配一個去耦電容
；　　
（4）降低負載電容，以使靠近輸出端的集電極開路驅動器便於上拉
，電阻值盡量大
；　　
（5）看門狗電路上不要使用可編程器件。　　

在pcb設計時，盡量不要使用單麵板，同時，模擬電路和數字電路要分開布局

；中
、高速電路也應分開布局

；接地線要明確
，不能所有接地都共用
；pcb走線上需串接電阻
，以降低控製信號線上下沿的跳變速率
；處理器或發熱器件需通過導熱材料與其它芯片隔離，並在處理器周圍多點射頻接地。　

在pwm逆變工作電路上，為限製輸入端諧波電流
，可以在直流環節前端並聯濾波電容器，如圖2所示；同時還可以在直流母線上串聯直流電抗器。另外，可以在電路的輸入端加諧波濾波器
，此方法加裝簡單、成本低
、維修方便
，但是容易受係統參數的影響。

圖2：pwm逆變工作電路濾波電路

接地考慮　　

接地是電磁兼容重要措施，接地可以降低功率模塊噪聲、降低串擾和防止靜電的積聚。驅動單元的接地原則是信號地和電源地分開；高功率在最近的位置單點接地；同時ac安全地應與單元外殼相連。　　

接口濾波考慮　　

為方便通訊
，驅動單元都留有rs232或rs485接jie口kou
，為wei此ci
，設she計ji中zhong接jie口kou電dian路lu需xu進jin行xing濾lv波bo處chu理li。通tong常chang采cai用yong差cha動dong線xian路lu驅qu動dong和he接jie收shou的de方fang法fa來lai提ti高gao線xian路lu接jie口kou的de抗kang擾rao度du。低di於yu信xin號hao電dian平ping並bing加jia在zai非fei畸ji變bian信xin號hao上shang的de噪zao聲sheng脈mai衝chong電dian壓ya與yu疊die加jia在zai畸ji變bian信xin號hao上shang的de噪zao聲sheng脈mai衝chong相xiang比bi，不bu可ke能neng超chao過guo接jie收shou器qi輸shu入ru端duan的de開kai關guan閾yu值zhi
，因yin此ci在zai接jie收shou器qi輸shu入ru端duan加jia端duan接jie電dian阻zu可ke以yi減jian少shao反fan射she並bing改gai善shan信xin號hao質zhi量liang和he提ti高gao電dian路lu接jie口kou抗kang擾rao性xing。差cha動dong接jie收shou電dian路lu如ru圖tu3。

圖3：差動接收電路

電磁兼容問題是工程人員在設計驅動單元中經常遇到且必須解決的
，本文列出的幾種處理方法已在實際運用中得要驗證，效果較好。