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1、微电机2009年第42卷第11期中图分类号:TM381文献标志码:A文章编号:10016848(2009)11006403直流电机调速系统电磁兼容设计李燕,姚竹亭(中北大学,太原030051)摘要:分析了基于CW1525A芯片的直流电机调速系统中产生的电磁干扰;讨论了PCB的电磁兼容设计,即电路的合理选择和布置、妥善安排地线、正确应用屏蔽和合理利用滤波技术等,特别是全过程都应重视电磁兼容设计,以保证调速系统的电气性能和可靠性。关键词:直流电动机;电磁干扰;电磁兼容;设计Electromagnet
2、icCompatibilityDesignofDCMotorControlSystemofCW1525ALIYan,YAOZhuting(TheNorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China)Abstract:CW1525AwhichbelongstoseriesintegratedPWMcontrollerusesfordrivingN-channelVMOSFETorNPNbipolartransistor.Thispaperreportedthestudiesontheelectrom
3、agneticinterferenceofDCmotorcontrolsystem.TheexperienceofdesigningelectromagneticcompatibilityofPCBwasdescribed.Then,itsummariedkeypoints:properlyarrangingcircuits,properlyarranginggroundinglines,correctlyfixingtheshield,reasonablyusingfiler.Finally,itpointedoutthate
4、lectromagneticcompatibilitydesigntotheend,soastoensuretheperformanceandreliabilityofthesystem.KeyWords:DCmotor;Electromagneticinterferrence;Electromagneticcompatibility;Design0引言1直流电机调速系统基本组成CW1525A系列PWM集成控制器适用于驱动N直流电机调中系统框图如图1所示。沟道VMOSFET或NPN双极型晶体管,属于电压型控制器。芯片有16个
5、引脚,由基准电压源、振荡器、误差放大器、PWM比较器及锁存器、触发器、欠压锁定、输出级、软启动及关闭电路等组成。电磁兼容是直流电机调速系统中的重要指标。系统中由于功率电路主开关器件的快速导通和关图1控制系统框图断,导致功率电路电流变化率(di/dt)和电压变化直流电机驱动系统由整流滤波电路、控制电率(du/dt)较大,而同时系统中芯片本身有振荡频路、驱动电路、电流检测电路、电动机等部分组率,它们在布线电感上产生很大的尖峰电压,叠成。其中控制电路是由CW1525A芯片及周围电路加在开关器件两端,严重威胁开关器件的安全;组成。芯片的
6、输出级采用了图腾柱结构。这是该另外,由于分布电感和分布电容的耦合作用,它系列PWM集成控制器的最大优点之一。两晶体管们又会耦合到系统控制电路逻辑器件的输入端,[1]组成图腾柱结构,输出既可向负载提供电流(拉电造成控制电路误动作,使系统工作异常。因此,流),又可吸收负载电流(灌电流)。这对功率开关直流电机控制系统对电磁兼容设计要求较高,其管VT关断有利。电磁兼容设计应与系统设计同步进行,从方案论证阶段开始,直至设计定型,都应采取电磁兼容2系统电磁干扰设计措施。PCB板是系统的最基本部件,也是绝大部分收稿日期:2008102
7、9电子元器件的载体。一个好的PCB板可以解决大64直流电机调速系统电磁兼容设计李燕,等部分的电磁骚扰问题。在接口电路排版时适当增动机的工作回路也产生差模电流辐射,同时电动加瞬态抑制器件和滤波电路就能同时解决大部分机也是一个很重要的干扰源。[3]抗扰度和骚扰问题。系统主要的电磁干扰也来直流电机控制系统中主要的干扰途径有:自PCB板。主要干扰在以下的电路中:电源电路、传导耦合。通过电源线、地线、信号线将干扰引芯片及周围电路、驱动电路、电动机工作电路。入敏感单元;!公共阻抗耦合。传递信号需要一a)印制板上的电源电线由于给板上的数
8、字逻个公共基准点即点位参考点,这就形成了公共阻辑器件供电,线路中存在着瞬态变化的供电电流,抗;流入公共阻抗的电流便将干扰耦合到其他电因此将向空间辐射电磁骚扰。由于电源线电流较路中,不良的接地方式时会引起公共阻抗耦合;大,同时也有传导电磁骚扰,供电线
