[實(shí)用新型]一種提高電磁兼容性的PWM脈沖諧波抑制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420394940.9
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN203942472U
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王杰艷;李為民;王棟;李振偉;施怡紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00;H02M1/44
• 代理公司: 北京律譜知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11457
• 代理人: 王慶海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁兼容技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高電磁兼容性的PWM(Pulse-Width?Modulation，脈沖寬度調(diào)制)脈沖諧波抑制技術(shù)。

背景技術(shù)

在艦載光電對抗系統(tǒng)中，激光引偏干擾分系統(tǒng)電子系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動和圖像處理兩部分。其中伺服驅(qū)動部分采用PWM脈沖驅(qū)動方式驅(qū)動直流電機(jī)，控制激光發(fā)射臺的旋轉(zhuǎn)。圖像處理部分主要包括CCD(Charge?Couple?Device，電荷耦合器件)圖像傳感器和圖像顯示裝置，分別用于對激光發(fā)射臺進(jìn)行圖像拍攝和顯示。

伺服驅(qū)動部分的PWM功率脈沖信號的基頻為千赫茲，但其上升和下降沿會產(chǎn)生豐富的諧波信號，這些脈沖信號的高次諧波是電子系統(tǒng)的主要干擾源。PWM諧波對電子系統(tǒng)帶來的電磁干擾體現(xiàn)在兩方面，一方面對電子系統(tǒng)內(nèi)其它敏感電路的干擾，另一方面電子系統(tǒng)向空間發(fā)射的干擾強(qiáng)度超出RE102(電磁場輻射發(fā)射)的規(guī)定值。由于圖像處理部分中的模擬視頻信號幅值較低，屬于易被干擾的敏感信號，因此伺服驅(qū)動部分的PWM諧波干擾容易導(dǎo)致視頻圖像顯示有斷續(xù)的干擾條紋。

為了解決這一問題，目前的方法是在視頻信號接收端采用視頻濾波器，在處理軟件上采用濾波技術(shù)，選用混合接地方式以及雙絞屏蔽傳輸線等措施減小電磁輻射的干擾。

伺服驅(qū)動部分的PWM驅(qū)動脈沖頻率為25KHz，幅值為60V，而圖像處理部分的CCD圖像傳感器的視頻信號頻率覆蓋了25Hz～15MHz這一范圍，而且模擬視頻信號幅值較低，峰值電壓僅有1V～2V，屬于易被干擾的敏感信號。電機(jī)驅(qū)動電路工作時干擾范圍較強(qiáng)的頻段為150KHz～30MHz，尤其在700KHz附近PWM脈沖諧波能量最強(qiáng)。可見干擾信號頻段與視頻信號(有用信號)頻段有一定的重疊區(qū)域，所以在視頻信號線上采取濾波方法會同時濾掉一部分有用信號，因此采用這種方法抑制PWM諧波干擾的效果并不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種提高電磁兼容性的PWM脈沖諧波抑制系統(tǒng)，該實(shí)用新型能夠解決激光引偏干擾分系統(tǒng)電子系統(tǒng)的視頻干擾問題和一定頻段內(nèi)的電磁輻射超標(biāo)問題，從而能夠解決抑制PWM諧波干擾的效果不理想的問題。

本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本實(shí)用新型提供一種提高電磁兼容性的PWM脈沖諧波抑制系統(tǒng)，其包括：電機(jī)、CCD圖像傳感器、供電單元、伺服驅(qū)動單元和圖像顯示單元，供電單元與伺服驅(qū)動單元的電源輸入端相連；伺服驅(qū)動單元的輸出端為輸出的驅(qū)動信號傳輸線，并與電機(jī)的信號輸入端連接；圖像顯示單元的電源輸入端與供電單元相連；圖像顯示單元的信號輸入端與CCD圖像傳感器的信號輸出端相連；述的一種提高電磁兼容性的PWM脈沖諧波抑制系統(tǒng)還包括：

專用縱向?yàn)V波器；該專用縱向?yàn)V波器設(shè)置在供電單元與伺服驅(qū)動單元之間。

更進(jìn)一步地，所述專用縱向?yàn)V波器包括：

電阻R1、二極管D1、電阻R2、二極管D2、縱向扼流圈、專用縱向?yàn)V波器輸入端、電源地端GND、專用縱向?yàn)V波器輸出端、伺服功率地端PGND；所述縱向扼流圈包括繞組L1、繞組L2，繞組L1與串聯(lián)的電阻R1、二極管D1并聯(lián)，并引出專用縱向?yàn)V波器輸入端和專用縱向?yàn)V波器輸出端兩個引腳；專用縱向?yàn)V波器輸入端引腳接供電單元的輸出端；專用縱向?yàn)V波器輸出端引腳接伺服驅(qū)動單元的電源輸入端；繞組L1與串聯(lián)的電阻R2和二極管D2并聯(lián)，并引出電源地端GND和伺服功率地端PGND兩個引腳，并接地。

更進(jìn)一步地，所述的一種提高電磁兼容性的PWM脈沖諧波抑制系統(tǒng)還包括：

泄放電阻，該泄放電阻連接在伺服驅(qū)動單元的電源接地端與大地之間。

更進(jìn)一步地，所述的一種提高電磁兼容性的PWM脈沖諧波抑制系統(tǒng)還包括：

在伺服驅(qū)動單元輸出的驅(qū)動信號傳輸線上設(shè)置有驅(qū)動信號傳輸單元，所述驅(qū)動信號傳輸單元包括采用鐵氧體材料的電磁干擾EMI抑制器。

由上述本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型通過在激光引偏干擾分系統(tǒng)的電路板上的伺服驅(qū)動單元7的電源輸入端加裝專用縱向?yàn)V波器，一方面能夠從干擾源的電源線上抑制PWM高頻諧波的干擾；另一方面能夠通過專用縱向?yàn)V波器吸收電源線上可能產(chǎn)生的較高浪涌尖峰電壓，以降低開關(guān)電源對伺服驅(qū)動部分的沖擊電流，有效保護(hù)電路板上的元器件，提高伺服驅(qū)動部分工作的電源環(huán)境適應(yīng)性。

另外，本實(shí)用新型采用浮地設(shè)計(jì)(即在伺服驅(qū)動單元的電源接地端接入泄放電阻R3)，能夠阻斷公共阻抗耦合引起的傳導(dǎo)干擾。