以MOS管逆变桥为例分析驱动器的干扰源特性

0. 引言

随着工控行业对能效与控制精度的追求，及在宽禁带半导体器件应用基础上，电机控制器（驱动器）的开关速度与控制频率越来越高，使得EMI问题成为了行业难题，本文以MOS管逆变桥为例，分析驱动器的干扰源特性，希望能够给大家带来帮助与思考！

1. 逆变桥波形与共模电流关系

• 逆变桥DC-AC示意图如下：

• 共模电流在开管状态为000或111时最大，是由三个管子叠加的dV/dt产生；

上桥下降沿波形示例（矢量000/矢量111）

• 开管在其他状态时，共模电流是由两个管子叠加dV/dt产生；

上桥下降沿波形示例（矢量001~矢量110）

2. 负载与边沿时间的关系

• 负载越大（输出电流越大），边沿时间越陡峭；

3. 负载电流与共模电流的关系

• 负载电流越大，共模电流Icm-min基本呈现随电流增大而增大趋势；
• 负载电流越大共模电流Icm-max基本呈现持平趋势；
• 在负载电流为0时，Icm-min为最小，Icm-max为最大；

4. 共模电压

• 开管为000或111状态；

矢量000/矢量111状态下的共模电压波形

• 开管为其他状态

矢量001~矢量110状态下的共模电压波形

5. 噪声源频谱分布

• 开管为矢量001~矢量110状态下的共模电压频谱分布；

开管状态矢量000/矢量111状态下的共模电压频谱分布：

6. 思考与启示

• 三相桥臂电压不为零，是产生驱动器共模干扰的本质原因；
• 驱动器的高频 EMI 抑制，即为dv/dt 抑制；
• 了解干扰源特性，才能更好地进行抑制设计；