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如何解決電機控制器傳導發(fā)射過(guò)程中遇到的地環(huán)路干擾

文章來(lái)源：永阜康科技更新時(shí)間：2019/9/28 9:29:00

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良好的接地設計不僅能保證電路內部互不干擾，而且可以減少電路的干擾發(fā)射，接地技術(shù)是解決電磁兼容問(wèn)題的常用技術(shù)，成本低效果明顯。然而，不恰當的接地方式也會(huì )給電路引入干擾，如地環(huán)路干擾。
1、地環(huán)路干擾問(wèn)題的產(chǎn)生

圖1、初掃結果

圖2、增加接地點(diǎn)后掃描結果，6.1M超標

2、地環(huán)路干擾問(wèn)題的試驗和分析
用頻譜分析儀和近場(chǎng)探頭定位噪聲點(diǎn)，確定干擾來(lái)自電機控制器的DCDC輸出線(xiàn)。DCDC模塊是電機控制器內的最大干擾源，干擾很容易通過(guò)輸出線(xiàn)纜向外傳導或者直接通過(guò)空間向外輻射，甚至耦合到其他電源線(xiàn)、信號線(xiàn)，此外，DCDC輸出負極通過(guò)鈑金件直接接機殼，即已經(jīng)和接地參考平面相連，如果處理不好，就可能導致地電位不穩。

由于電機控制器傳導發(fā)射低壓側只要求測試12V/24V電源線(xiàn)，并不直接測試DCDC輸出線(xiàn)，故推測6.1M干擾是DCDC模塊通過(guò)線(xiàn)束耦合到12V/24V電源線(xiàn)。首先在DCDC模塊的相關(guān)信號線(xiàn)上套鐵氧體磁環(huán)，對6.1M頻點(diǎn)沒(méi)有改善；用銅箔將信號線(xiàn)包裹起來(lái)并粘接機殼內壁，同樣沒(méi)有效果；在DCDC模塊的CAN通訊線(xiàn)上套鐵氧體磁環(huán)，沒(méi)有效果......

試驗N多方法仍然對6.1M頻點(diǎn)束手無(wú)策，回憶6.1M頻點(diǎn)到底從何而來(lái)，猜想會(huì )不會(huì )是因為增加接地點(diǎn)引起的呢，于是嘗試去掉增加的接地點(diǎn)，6.1M頻點(diǎn)馬上變好，如圖3所示。

圖3、去掉接地點(diǎn)后掃描結果
將增加的接地點(diǎn)恢復，6.1M又超標，可以復原現象，說(shuō)明6.1M處干擾確實(shí)是接地問(wèn)題引起的。觀(guān)察增加的接地點(diǎn)位置，正好在DCDC輸出線(xiàn)正負極之間，如圖4所示，機器初始的接地點(diǎn)如圖5所示，使用銅帶編織網(wǎng)接接地參考平面，兩點(diǎn)接地會(huì )引起地環(huán)路干擾，6.1M超標很有可能是地環(huán)路干擾引起的。

如何解決電機控制器傳導發(fā)射過(guò)程中遇到的地環(huán)路干擾

當DCDC模塊工作時(shí)，DC+和DC-輸出線(xiàn)會(huì )攜帶很強的干擾電流，DC-直接與機殼相連。測試模型圖如圖6所示，當沒(méi)有接地點(diǎn)B時(shí)，干擾電流主要通過(guò)DC輸出線(xiàn)與接地參考平面之間的雜散電容形成回路；當在DC+和DC-之間增加接地點(diǎn)B時(shí)，恰好為干擾電流提供了直接的低阻抗通路，就會(huì )出現地環(huán)路電流，導致更大的共模電流，進(jìn)而出現傳導發(fā)射超標的現象。

圖6、測試系統模型圖（接地點(diǎn)C是測試標準要求的：低壓蓄電池負極接地）

3、地環(huán)路干擾問(wèn)題的解決
地環(huán)路干擾產(chǎn)生的內在原因是地環(huán)路電流的存在，地環(huán)路電流是因為兩個(gè)接地點(diǎn)的電位不同形成電壓導致的。常用的解決地環(huán)路干擾問(wèn)題的方法有單點(diǎn)接地，采用隔離變壓器或光耦隔離器隔離，安裝共模扼流圈增加地環(huán)路阻抗等。在本整改測試試驗中，只需要將增加的接地點(diǎn)遠離DCDC輸出線(xiàn)，保證兩個(gè)接地點(diǎn)的電位相近，就可以避免和減弱地環(huán)路干擾。如圖7 所示，將增加的接地點(diǎn)布置在機器的另一側，遠離干擾輸出端，就可以避免6.1M超標同時(shí)抑制32M、41M和65M干擾點(diǎn)，如圖8所示，結合其他措施，就可以通過(guò)傳導發(fā)射試驗。

4、總結
兩點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地很容易引起地環(huán)路干擾問(wèn)題，在機器外殼有輸出線(xiàn)纜時(shí)應尤為注意，防止接地點(diǎn)的電位相差過(guò)大，當頻率比較低時(shí)，應盡量選擇單點(diǎn)接地。接地技術(shù)是解決電磁兼容問(wèn)題最簡(jiǎn)便成本最低的技術(shù)，同時(shí)也是最有講究的技術(shù)，所以在設計前期多考慮接地方式、接地位置對后續EMC測試與整改會(huì )有很大幫助。

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