一种能够抑制EMI的PWM电机驱动系统技术方案

一种能够抑制EMI的PWM电机驱动系统，包含电源电路、电源滤波电路和功率驱动电路；所述电源电路的电力输入端通过电源滤波电路与直流供电电源对应连接，电源电路的电力输出端与功率驱动电路的电力输入端对应相连，其中电源滤波电路由共模EMI滤波回路和接地电容构成；所述功率驱动电路内设有由无源器件构成的惠斯登平衡电桥回路，惠斯登平衡电桥回路的输入端与功率驱动电路的MOSFET场效应管信号出口端对应相连，惠斯登平衡电桥回路的输出端与电机对应相连；该PWM电机驱动系统对凝视红外成像系统生成的红外图像造成的干扰较小。像系统生成的红外图像造成的干扰较小。像系统生成的红外图像造成的干扰较小。

【技术实现步骤摘要】
一种能够抑制EMI的PWM电机驱动系统


[0001]本专利技术涉及红外制导
，尤其是涉及一种能够抑制EMI的PWM电机驱动系统。

技术介绍

[0002]公知的，制导部是导弹中用于测量导弹与目标相对位置的距离，并制定导引路线，最后以预定的导引路线控制导弹飞达目标的部分，目前通常采用红外成像制导的制导方式，是因为红外成像制导具有灵敏度高、结构简单、体积小、质量轻和耗电少等优点；红外成像制导一般包含凝视红外成像系统、计算系统和执行机构，其中由于执行机构的PWM电机驱动系统，是通过输入的PWM控制算法，经控制电路和直流功率放大后驱使2轴稳定平台电机旋转，PWM驱动信号为矩形波，功率驱动采用的半导体模拟开关器件为MOSFET场效应管，控制电路依据矩形波的高低电平控制对应MOSFET场效应管开通和关断；当电机控制器输出给场效应开关管M1的PWM驱动信号为高时，M1导通，因为一列桥臂的上下MOSFET开关管禁止在一定时间内一起导通，则此时M3关断。当M1导通时，M1的集电c极与发射e极间的电压几乎为0，M3的集电c极与发射e极之间的电压近似为直流电源伏值Ud，当电机控制器输出给M1的驱动信号为低时，M1关断，同时M3开通，此时，M1的集电c极与发射e极之间的电压近似为直流电源伏值Ud，而M3的集电c极与发射e极之间的压差几乎为0；当PWM电机驱动系统正常工作时MOSFET场效应管M1与M3轮流打开和断开，所以集电c极与发射e极之间的压差也与输入信号PWM波形一致，因此会在驱动电路和逆变主电路中生成较大电压瞬变率(du/dt)和电流瞬变率(di/dt)，同时伴随大量的高次谐波，PWM电机驱动系统中有大量的感性和容性寄生产生，而容性寄生由于较大的电压瞬变率会在PWM电机驱动系统中产生共模干扰；
[0003]且由于导弹体积有限，而制导部又都是多由电子元器件构成，因此制导部的体积一般都较小，各系统之间的空间距离较为接近，从而在实际使用过程中，凝视红外成像系统在工作中产生的弱信号与执行机构中PWM电机驱动系统产生的大功率共模干扰信号，二者之间容易产生辐射干扰，导致凝视红外成像系统输出的红外图像上产生大量噪声，且这些噪声具有固定频率，进而影响计算系统计算出的导引路线的准确性，最终影响制导的精准性；因此，综上所述，目前市场上需要一种对红外图像造成的干扰较小的PWM电机驱动系统。

技术实现思路

[0004]为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术公开了一种能够抑制EMI的PWM电机驱动系统。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种能够抑制EMI的PWM电机驱动系统，包含电源电路、电源滤波电路和功率驱动电路；所述电源电路的电力输入端通过电源滤波电路与直流供电电源对应连接，电源电路的电力输出端与功率驱动电路的电力输入端对应相连，其中电源滤波电路由共模EMI滤波回路和接地电容构成；
[0007]所述功率驱动电路内设有由无源器件构成的惠斯登平衡电桥回路，惠斯登平衡电桥回路的输入端与功率驱动电路的MOSFET场效应管信号出口端对应相连，惠斯登平衡电桥回路的输出端与电机对应相连。
[0008]优选的，所述共模EMI滤波回路包含两个差模电容和共模电感，两个差模电容分别并联设置于共模电感的两端，且第一差模电容与电源电路的电力输入端对应相连，第二差模电容与和功率驱动电路的电力输入端相并联，且第二差模电容与功率驱动电路的电力输入端之间并联设有接地电容。
[0009]优选的，所述接地电容设为串联的两个。
[0010]优选的，所述惠斯登平衡电桥回路由两个电感和两个电容构成，两电容对应与MOSFET场效应管信号出口端相连，两电感对应与电机相连。
[0011]优选的，所述功率驱动电路的MOSFET场效应管与电机之间设有RC噪声抑制回路，且该抑制回路与惠斯登平衡电桥回路对应并联。
[0012]优选的，所述RC噪声抑制回路的输入端与功率驱动电路的MOSFET场效应管信号出口端之间设有共模电感。
[0013]优选的，所述惠斯登平衡电桥回路的平衡条件为：
[0014][0015]其中Lr为共模电感，Rr和Cr为RC噪声抑制回路中的电阻和电容参数，Lcm为惠斯登平衡电桥回路中的电感分量，Cx为惠斯登平衡电桥回路中的电容分量，C1和C2为共模EMI滤波回路中的旁路差模干扰电容。
[0016]优选的，所述功率驱动电路的输出的MOSFET场效应管信号出口端设有瞬态抑制二极管。
[0017]由于采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下有益效果：
[0018]本专利技术公开的一种能够抑制EMI的PWM电机驱动系统，其中电源滤波电路中的共模EMI噪声抑制电路是一种无源的双向滤波网络，其目的是为了阻抗匹配网络，该噪声抑制电路的两侧与电源和负载侧的阻抗适配越大，对抑制电磁干扰的能力就越强，可以有效地滤除电源线中固定频率的频点或其他频率的干扰，从而有效降低电源电路对红外成像系统产生的噪声；而惠斯登平衡电桥回路的功能是平衡功率驱动电路中的MOSFET场效应管对0电平或者大地的阻抗和与电机负载的共模阻抗，从而达到降低平衡功率驱动电路中共模电流的目的；
[0019]另外，通过设置RC噪声抑制电路，能够向惠斯登平衡电桥回路反馈共模信号；共模电感则是作为直流母线返回路径的滤波器，通过将共模电感和RC噪声抑制电路相结合，构成一条连接功率驱动电路的输入和输出端之间的交流返回路径。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的一种结构示意图；
[0021]图2为功率驱动电路的结构示意图；
[0022]图3为图2的等效电路图。
[0023]图中：1、电源滤波电路；2、惠斯登平衡电桥回路；3、接地电容；4、RC噪声抑制回路；
5、共模电感；6、瞬态抑制二极管。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术的技术方案进行说明，在描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本专利技术的附图对应，为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位：
[0025]结合附图1
‑
3所述的一种能够抑制EMI的PWM电机驱动系统，包含电源电路、电源滤波电路和功率驱动电路；所述电源电路的电力输入端通过电源滤波电路与直流供电电源对应连接，其中直流供电电源为27V直流功率电源，且该电源输出的DC/DC开关隔离转换电源控制频率为500KHZ左右，由于该控制频率为固定频率且较大，因此使直流供电电源会对凝视红外成像系统造成噪声干扰；所述电源电路的电力输出端与功率驱动电路的电力输入端对应相连，其中电源滤波电路由共模EMI滤波回路和接地电容构成，共模EMI噪声抑制电路是一种无源的双向滤波网络，其目的是为了阻抗匹配网络，且该噪声抑制电路的两侧与电源和负载侧的阻抗适配越大，抑制电磁干扰的能力就越强，从而可以有效地滤除电源线中固定频率的频点或其他频率的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够抑制EMI的PWM电机驱动系统，其特征是：包含电源电路、电源滤波电路和功率驱动电路；所述电源电路的电力输入端通过电源滤波电路与直流供电电源对应连接，电源电路的电力输出端与功率驱动电路的电力输入端对应相连，其中电源滤波电路由共模EMI滤波回路和接地电容构成；所述功率驱动电路内设有由无源器件构成的惠斯登平衡电桥回路，惠斯登平衡电桥回路的输入端与功率驱动电路的MOSFET场效应管信号出口端对应相连，惠斯登平衡电桥回路的输出端与电机对应相连。2.如权利要求1所述的能够抑制EMI的PWM电机驱动系统，其特征是：所述共模EMI滤波回路包含两个差模电容和共模电感，两个差模电容分别并联设置于共模电感的两端，且第一差模电容与电源电路的电力输入端对应相连，第二差模电容与和功率驱动电路的电力输入端相并联，且第二差模电容与功率驱动电路的电力输入端之间并联设有接地电容。3.如权利要求2所述的能够抑制EMI的PWM电机驱动系统，其特征是：所述接地电容设为串联的两个。4.如权利要求2所述的能够抑制EMI的PWM电机驱动系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海涛，李世杰，牛英宇，丁晓彤，高淑慧，
申请(专利权)人：中国空空导弹研究院，
类型：发明
国别省市：