2)缓冲吸收电路 IGBT通断时产生的dv/df及di/df会对系统的其他部分造成干扰,在大功率应用场合,由于电压、电流等级较高,干扰会更加严重,必须根据实际要求选择吸收电路形式并调整元件参数。
为此采用了图5所示的结构简单的缓冲电路,它充分利用三电平结构的特性,靠外部电容CS1,CS2的充放电来钳制内部IGBT上的电压,使之不突变。Cov1和Cov2吸收主回路杂散电感上的能量,从而钳制过电压,Cov1和Cov2要尽量靠近桥臂侧。吸收电阻月s1及Rs2采用无感电阻,吸收二极管采用快恢复二极管。缓冲电路元件参数选择可按式(1)、式(2)、式(3)选取。
式中:Lp为母线上的杂散电感;
IL为负载电流;
△V为吸收电压峰值;
f为IGBT开关频率。
3)其他抗干扰措施在逆变器输出端连接低通滤波器;IGBT的G、E端子之间接上小容量电容器,降低dv/df及di/dt。
2.1.3 数字控制系统抗干扰措施
本文采用基于DSP和CPLD的数字控制系统,为提高控制系统的准确性和可靠性,从以下几个方面进行电磁兼容设计,提高控制系统的抗干扰能力。
1)辅助电源抗干扰措施数字控制系统输入电源为5V,通过LMll17T转换成的3.3V为DSP和CPLD供电。直流电源的故障主要有输出电压不稳,欠压或掉电。直流电压不稳实质是反复的欠压过程,会直接对数字控制系统产生干扰。为此采用了MC34064电源监视IC电路监视5V直流电源输出电压,图6给出了电路接法。
当电压低于4.59V时,监视电路将产生持续的复位信号使DSP和CPLD处于复位状态,避免其不正常操作带来的事故。当电源输出恢复正常时(>4.6lV),电路经过一个规定的延迟时间后撤消复位信号,保证数字控制系统正常工作,传播延时时间由CDLY确定。
2)光纤抗干扰技术数字控制系统输出的PWM信号,在传输过程中会受到长线传输干扰的影响。其原理如图7所示。干扰幅度可由式(4)确定。
式中:Ur为干扰源;
Ui为干扰电压幅度;
Zs为等效信号源阻抗;
Zo为等效负载阻抗;
Zi为等效干扰源阻抗。
PWM信号在传输过程中,若传输线较长,强电脉冲会通过传输线的分布电容和分布电感对PWM信号产生干扰。如果信号受到干扰或延时太大,则主电路中IGBT就无法正确地开通或关断,有可能会造成短路而榻坏器件。