二极管箝位型三电平逆变器的电磁兼容研究（三）

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  (3)数字与模拟电路的处理数字控制系统中既有模拟电路又有数字电路，要把它们尽量分开，并且将模拟电路的地和数字电路的地分开，最后再接到一起，在共接点选用合适的电感，将数字电路中的最强干扰隔离掉，接法如图9所示。

                               
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   另外，集成数字电路芯片没有用到的管脚不要浮空，应该接到GND或VCC，防止不必要的开关转换和噪声产生。

2.1．4 驱动保护电路抗干扰措施

   本文采用Powerx公司的集成驱动模块M57962L，在抗干扰方面，它有以下优点：

   1)内部具有高速光耦，将驱动脉冲信号与驱动电路内部隔离，这样控制电路与驱动电路实现了电气隔离，防止因电气耦合产生的干扰；

   2)栅极驱动采用双极性控制电压，使用负的栅极电压可以获得较高的抗干扰性，图lO是采用光纤传送的驱动电路示意图。

                               
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   此外，我们采用了以下抗干扰措施。

   1)将门极驱动电阻扩大到样本中记载的标准值的2～3倍，这样可以使交换时间变长，从而使IGBT的dv／dt及di／dt降低。

   2)为了抑制主功率电路对驱动电路的干扰，需要对驱动电路的元件合理布局，如图ll所示。

                               
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   (1)S1和S3相邻，S2和S4相邻，两组之间保持适当的距离。

   (2)驱动保护电路与IGBT模块之间选用阻抗高、抗共模干扰能力强的双绞线，引线尽可能短，以减小寄生电感，两线间互绞越密效果越好。

   3)每个lCBT触发电路均采用通过变压器隔离的相互独立的电源供电，以避免电磁噪声通过公共阻抗耦合对彼此产生干扰。

2.2 软件抗干扰措施

   除了以上采用的硬件抗干扰措施外，充分利用软件抗干扰的能力能够最大程度地抑制干扰。软件抗干扰主要包括以下两方面：

   1)消除模拟输入信号的噪声干扰；

   2)在数字控制系统受到干扰、程序跑飞时，使程序复位，能够重新正常工作针对上面两种情况，采取了以下抗干扰措施。

   (1)数字滤波可以有效地消除模拟输入信号的噪声，从而抑制于扰。常用方法包括限幅滤波、中值滤波、算术平均滤波、加权平均滤波等。

   (2)设置看门狗 当DSP受到干扰引起程序乱飞，使程序进入“死循环”时，通过中断服务程序，使程序回到初始化的第一行。

   (3)软件陷阱DSPTMS320LF2407有多达64K的程序存储空间。通常在使用时会有大量未用的空间。在这些区域设置一段引导程序，当程序受到干扰跳到该区域时，引导程序将会强行指向专门对程序出错进行处理的程序段地址，从而使程序重新纳入正轨。

   (4)程序口令当程序受到干扰乱飞到非空白段的程序段时，可以采用程序口令技术。具体思路是将程序模块化，每个模块(子程序)执行一个功能，且只有一个出口(RET)，再通过一个模块ID寄存器，为每个子程序配置一个唯一的ID号码，每当子程序要返回(RET)之前，先将本子程序的ID号送入ID寄存器，返回到上级程序后，先判断lD寄存器中的ID号。如果正确，则继续执行；如果不正确，则表示PC指针有可能已经跳错，这时使程序复位，回到初始化第一行。

   (5)软件冗余在编写程序时，尽可能多采用单字节指令。另外，在程序关键地方以及RET、CALL、BCND、B等指令之前插入2条或3条NOP指令。这样，可以使因受到干扰而乱飞的程序纳入正轨，确保这些重要指令的执行。

   (6)数据的保护和恢复在程序编写中，对于因为指令改变结果性质的数据，在每次改变前都尽可能地保护起来，必要时再恢复。


3 结语

   本文给出了基于DSP与CPLD数字控制系统的二极管箝位三电平逆变器的系统设计方案，重点分析了系统设计中的电磁兼容问题，并针对这些问题，分别从硬件和软件两方面提出了有效的解决方案。将这些方法用于三电平逆变器系统中，能够有效地抑制电磁干扰，大大提高了系统的稳定性和可靠性。