直流pwm电磁干扰简介
近年来,直流电动机的结构和控制方式都发生了很大变化。随着计算机进入控制领域以及新型的电力电子功率元件的不断出现,使采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制(Pulse Width Modulation,简称PWM)控制方式已成为主流。与此同时,电磁干扰带来的问题也越来越严重,现在已成为电气系统和设备正常工作突出的障碍。因此如何在共同的电磁环境中,使电气设备不受干扰的影响,而能相容的正常工作,是迫切急需解决的技术问题,而这一点正是研究电磁兼容性的目的。 文中首先对电磁兼容性问题进行理论分析,阐明了电磁干扰的本质和条件,分析了主要的电磁干扰,以及抑制干扰的措施。
图1、Pwm直流电动机控制图
直流pwm电磁干扰原理
为了利用PWM波形的占空比来控制风扇速度，可以使用外部 NTC（负温度系数）热敏电阻或微芯公司的一种PIC微控制器及其 SMBus 串行数据总线。图1示出了TC664 和 TC665 控制器数据资料描述的一种典型应用（参考文献2）。利用电容值为1mF的频率控制电容器CF和风扇控制器IC1产生一个PWM脉冲串，它的标称频率为30 Hz，依赖于温度或命令的占空比变化范围是30%~100%。虽然使用PWM模式的控制器可以降低晶体管QA（它驱动风扇）的功耗，但 100 mA 方波电机驱动电流可能对附近的高灵敏度音频电路导致不需要的干扰。图2中的电路解决了这个问题。一个额外的驱动晶体管Q1以及一个由C3和R3组成的RC 网络构成了一个简单的PWM到线性转换器。还可以使用另一个PWM到线性转换电路，比如基于运算放大器的积分器。
图2、Pwm直流电机无级调制控制器
Q2的集电极的直流电压与IC1的PWM驱动输出波形的占空比之间关系图。施加到风扇的电压对应于Q2的集电极电压和12V电源电压之间的差值。即使风扇两端出现了稳定的电压，风扇电机的换向产生的电流脉冲仍然会在连接到Q2的发射极的电流检测电阻器RSENSE两端产生一个电压，并且 IC1的所有保护和警告特性均保持可用状态。列出的元件值对100 mA/12 V 无刷风扇有效。可使用一个通用NPN晶体管（比如 2N2222）作为驱动晶体管Q1，并使用一个NPN晶体管［比如飞兆(Fairchild)半导体公司的PZT2222A，功耗为风扇最大功耗的三分之一］作为Q2。请注意：通过改变CF的值，可在15 Hz ~ 35 Hz范围内改变 PWM 的标称频率。
