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共模干扰抑制技术与共模电感设计.docx
资料介绍
电力电子变换器EMC设计中的接地环路与地噪声控制技术
1 引言
接地环路和地噪声是电力电子变换器EMC设计中最常见也最棘手的问题之一。接地环路由多个接地点之间的电位差引起，在接地系统中形成闭合回路，电磁场在回路中感应出电流，产生传导和辐射EMI。地噪声由大电流在接地阻抗上产生的电压降引起，使地电位在不同接地点之间存在差异，影响敏感电路的正常工作。在电力电子变换器中，功率回路的脉冲电流在接地阻抗上产生显著的地噪声，通过地线耦合到控制电路，导致控制信号失真、ADC采样误差和逻辑误触发。接地环路和地噪声的控制需要从接地系统设计、接地阻抗控制、隔离技术和滤波技术等多个方面入手，系统性地降低地噪声对电路的影响。本章将系统阐述接地环路和地噪声的产生机理、控制方法以及工程实施技术，为变换器EMC设计中的接地设计提供系统指导。
2 接地环路产生机理
2.1 接地环路形成条件
接地环路形成的三个必要条件：多个接地点，系统中存在两个或以上的接地点；接地点之间有电位差，由于接地阻抗和地电流的存在，不同接地点之间的电位不同；闭合回路，接地路径与其他信号路径形成闭合回路。在电力电子变换器中，接地环路常见于以下场景：多个设备通过信号线连接，信号地和电源地在不同设备处接地；屏蔽电缆两端接地，屏蔽层与地形成闭合回路；PCB上的信号地通过多个过孔连接到地平面，与机壳地形成回路。
2.2 接地环路中的干扰耦合
接地环路中的干扰耦合机制包括：磁场耦合，交变磁场在接地环路中感应出电动势，产生共模电流，磁场源包括变压器漏磁、大电流母线和功率回路；电场耦合，高频电压节点通过电场耦合到接地环路，产生位移电流；共阻抗耦合，多个电路共享接地阻抗，一路电路的电流在接地阻抗上产生电压降，影响其他电路。接地环路中的干扰以共模形式出现，在电源线和信号线上产生共模电压和共模电流，是传导和辐射EMI的重要来源。
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| STM32G474逆变器_技术文件_1824_电力电子变换器共模干扰抑制技术与共模电感设计.docx | 40K |
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