在工業(yè)自動(dòng)化與新能源設(shè)備高速發(fā)展的當(dāng)下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電磁兼容性（EMC）已成為產(chǎn)品能否順利進(jìn)入市場(chǎng)的關(guān)鍵指標(biāo)。若電機(jī)驅(qū)動(dòng)的EMC測(cè)試不達(dá)標(biāo)，不僅會(huì)影響設(shè)備自身性能，還可能對(duì)周圍其他電子設(shè)備造成干擾，導(dǎo)致無(wú)法通過(guò)行業(yè)認(rèn)證。那么，如何優(yōu)化電機(jī)驅(qū)動(dòng)的EMC性能，使其順利達(dá)標(biāo)呢？
精準(zhǔn)定位干擾源，從源頭減弱干擾
電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的干擾源眾多，其中功率器件（如IGBT、MOSFET）的開(kāi)關(guān)操作是主要干擾源之一。這些器件在高速開(kāi)關(guān)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生豐富的高頻諧波，通過(guò)電源線、信號(hào)線傳導(dǎo)，形成差模或共模干擾。例如，某電動(dòng)汽車輪邊驅(qū)動(dòng)電機(jī)在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的150kHz-3MHz頻段傳導(dǎo)超標(biāo)問(wèn)題，經(jīng)頻譜分析定位為逆變器模塊的開(kāi)關(guān)諧波。
針對(duì)這一問(wèn)題，可采取多種措施減弱干擾源。對(duì)于外置MOSFET的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，可通過(guò)調(diào)節(jié)Idrive來(lái)降低開(kāi)關(guān)速度；對(duì)于集成MOSFET的芯片，則可通過(guò)調(diào)節(jié)Slew Rate來(lái)實(shí)現(xiàn)。不過(guò)，降低開(kāi)關(guān)速度會(huì)增加系統(tǒng)功耗和熱性能指標(biāo)，還可能導(dǎo)致輸入控制信號(hào)占空比與實(shí)際系統(tǒng)占空比產(chǎn)生偏差，因此需謹(jǐn)慎權(quán)衡。此外，在IC的Vcc和GND之間加去耦電容，容量在0.01μF至0.1μF之間，引線越短越好，也能有效減弱干擾。
切斷干擾路徑，阻斷電磁能量傳播
干擾路徑是電磁能量從干擾源傳播到敏感設(shè)備的通道，切斷這些路徑是優(yōu)化EMC性能的重要環(huán)節(jié)。傳導(dǎo)干擾可通過(guò)優(yōu)化電流路徑來(lái)改善，例如在電源入口添加π型濾波器（C-L-C結(jié)構(gòu)），采用TDK ACM2012系列共模電感與X/Y電容組合，可降低150kHz-30MHz頻段共模干擾20dB以上。在直流母線添加共模電感，抑制逆變器產(chǎn)生的共模噪聲，也是有效的方法之一。
輻射干擾主要分為電場(chǎng)耦合和磁場(chǎng)耦合。對(duì)于電場(chǎng)耦合，可采用增大電路間距以減小分布耦合電容、追加高導(dǎo)電性屏蔽罩并單點(diǎn)接地等措施；對(duì)于磁場(chǎng)耦合，可追加濾波器（注意輸入輸出阻抗匹配）、減小敏感回路與源回路的環(huán)路面積等。此外，將連接器的懸空插針接地以防止天線效應(yīng)，縮短接地線長(zhǎng)度并與外殼接地采用面接觸方式，也能有效抑制輻射干擾。
優(yōu)化接地系統(tǒng)，降低地線阻抗
良好的接地系統(tǒng)是保障電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)EMC性能的基礎(chǔ)。接地系統(tǒng)優(yōu)化可從減小地線阻抗、選擇合適接地方式和避免地線環(huán)路等方面入手。優(yōu)化接地設(shè)計(jì)，降低接地電阻，確保電流流過(guò)時(shí)電壓降最小，可減小地線阻抗。單點(diǎn)接地適用于低頻電路（頻率低于3MHz），可防止工頻電流及雜散電流在地線上產(chǎn)生電位差；多點(diǎn)接地適用于高頻電路（頻率高于300KHz），當(dāng)接地導(dǎo)體長(zhǎng)度超過(guò)最高頻率1/8波長(zhǎng)時(shí)，需等電位接地平面；混合接地則結(jié)合了單點(diǎn)與多點(diǎn)接地的優(yōu)點(diǎn)，適用于復(fù)雜電路系統(tǒng)。同時(shí)，要避免地線形成閉合環(huán)路，減少磁場(chǎng)干擾。
強(qiáng)化屏蔽措施，打造電磁隔離“堡壘”
屏蔽是阻斷輻射干擾的關(guān)鍵防線。屏蔽設(shè)計(jì)需遵循“材料-結(jié)構(gòu)-工藝”三位一體原則。材料選擇上，可采用鍍鋅鋼板或鋁制外殼，屏蔽效能（SE）與材料厚度（t）的關(guān)系滿足SE=20log（1.414×t/σ）。對(duì)于電機(jī)外殼，可采用導(dǎo)電鍍層+導(dǎo)電橡膠密封結(jié)構(gòu)，確保屏蔽效能≥60dB（10MHz-1GHz）。電纜屏蔽處理方面，使用雙層屏蔽電纜（鋁箔+編織網(wǎng)），兩端360°環(huán)接處理，避免“天線效應(yīng)”。開(kāi)孔結(jié)構(gòu)防護(hù)上，通風(fēng)孔采用蜂窩狀導(dǎo)電濾波器，在保證散熱的同時(shí)維持屏蔽連續(xù)性。
通過(guò)精準(zhǔn)定位干擾源、切斷干擾路徑、優(yōu)化接地系統(tǒng)和強(qiáng)化屏蔽措施等多方面的優(yōu)化，可有效提升電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的EMC性能，使其順利通過(guò)行業(yè)認(rèn)證，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
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