变频器中电路的EMC方案设计
1 主回路吸收电路与di/dt抑制电路
整流电路在输入侧要接抗雷击过电压或操作过电压吸收电路,这种吸收电路由星形连接的高频、高压电容器(如470p/2Kv)和压敏电阻(如20k/1Kv)组成,具体电路见图1中R1、R2、R3 和C1、C2、C3。逆变器部分在高频开关状态时,产生电压尖脉冲,如果不加以处理将损坏IGBT模块、干扰驱动电路。采用吸收电路可以抑制电压尖脉冲,当前变频器中常用的吸收电路有三种形式,如图2 所示,根据所用开关器件和功率等级来选择使用。
图2 IGBT常用吸收电路
2 控制及驱动电路的电路板EMC设计
现代
a)缩短高频走线布局图 b)数字与模拟电路分开线布局图
图3 两种参考布局图
在整个PCB中,布线过程限定最高、技巧最细、工作量最大,布线不当会产生严重的电磁干扰。以变频器控制电路为例,布线中应遵循如下基本原则:电路板尽量采用四层板;印制导线的布设应尽可能短,拐弯成圆角;印制导线宽度最小不宜小于0.2mm,间距一般可取0.3mm,公共地线应尽可能的粗;布线顺序应遵循先布高频线(如PWM 信号线)、干扰线(如晶振走线), 后布普通线;数字区与模拟区尽可能隔离,并且数字地与模拟地要分离;多层线路板的电源和地线是由不蚀刻的铜箔板形成,这种大的接地平面形成了极低的电源阻抗。因此多层板的优点在于对公共耦合阻抗不太敏感,且提供了屏蔽。下图4给出四层板布线示意图。
图 4 四层板布线实例
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