помехи ШИМ, методы борьбы? Опции

[Mish40]

Усилитель тока на базе ШИМ, выходная часть H-bridge (аналогично тому, как обычно делается в приводах электродвигателей). Работает на индуктивную нагрузку (10мГн, 0,7 Ом) Пиковое значение тока в нагрузке до 15А. Питание усилителя от сети через понижающий трансформатор. При работе в сеть пролезают помехи – гармоники основной частоты ШИМ (~100кГц) во всем диапазоне от 0,15 до 30 МГц. Испытания на EMC пройти не удалось, поскольку некоторые из гармоник (но далеко не все) значительно превышают предельно допустимые значения.

Применение сетевых фильтров помогает, но полностью проблемы не решает. Стало ясно, что надо устранять причину в самой в схеме.

Изменение параметров выходной LC цепочки ШИМ однозначно влияют только на первую гармонику. Мегагерцовые гармоники могут даже возрастать при увеличении C или L.
Очевидно, что в схеме возникают паразитные резонансы. Но не понятно как их устранить. Кто-нибудь встречался с подобной проблемой?

[Dmitron]

Пора тему "Источники питания" объединять с "аналоговой техникой".

Ток надо НЕПРЕРЫВНЫЙ! И будет вам счастье!
А ещё можно со снабберами поколдовать:

Снаббер - резистор - конденсатор - получился резонатор!
Мы добротность подбираем - частоту мы понижаем!
Перешли на ультразвук - полыхнул огнём резюк!
Конденсатор - трансформатор - не заметит анализатор!
Славно мы тут покопались - у заказчика денег не осталось!

Естественно в это время надо обкурить схему дымом сгоревшего резистора и окропить пивом.

[Vjacheslav]

Трудно говорить без схемы, поэтому только общие рекомендации.
Количество и уровень гармоник прямо пропорционально крутизне фронтов мощных ключей, а кпд как раз выше при быстром переключении. Поэтому "затупляйте" фронты ключей в мосте, в ущерб конечно кпд. Легче предотвратить генерацию гармоник, чем потом их давить.

[Aleks17]

Присоединюсь к Vjacheslav - уменьшайте крутизну фронтов.
Плюс обязательно проверьте на наличие сквозных токов в моменты переключения (т.е. обязателен deadtime).
Проверьте затворные цепи (касается полевиков) - в H-bridge схемах импеданс включения ДОЛЖЕН быть выше, чем импеданс выключения.
Ну и элементарный входной фильтр - индуктивность и ёмкость по питания, микрофарад на 400 + обязательно как можно ближе к ключевым элементам ёмкости с низкой индуктивностью (керамические, полиэтилентерефталатные, полипропиленоые)
В какой-то умной статье люди для уменьшения осцилляций при переключении вешали в затворную цепь ферритовую бусинку.

[Mish40]

Большое спасибо за ответы!
Будем копать...
Вижу, что для более детальных коментариев нужна схема. Прицепляю схему выходной части.

2 Dmitron
"СЧАСТЬЕ" с непрерывным током уже имеется (нет проблем) - большое и увесистое
А по поводу снаббера нельзя ли чуточку по-конкретнее?

2 Vjacheslav & Aleks17
Deadtime имеется и задается драйвером, конденсаторы тоже вроде в наличии.
LC фильтр во вторичной цепи питания ничего не дает.
Посоветуйте, каким образом здесь можно уменьшить крутизну фронтов?

Прикрепленные файлы

 SCHEMATIC1___PAGE1.pdf ( 50.95 килобайт ) Кол-во скачиваний: 321

 

[Aleks17]

Крутизну фронтов уменьшают как всегда - увеличением затворного резистора (R1,R2,R5,R6).
Кроме этого я бы рекомендовал поставить резисторы в цепи выключения - последовательнок D2,D5...
так как при протекании постоянного тока вы получите крутой фронт при выключении транзисторов (обусловленный индуктивной нагрузкой). Величина сопротивления примерно 0.2 - 0.4 от R1..R6
ОБЯЗАТЕЛЬНО уберите ёмкость C6 или поставьте значительно более меньший номинал - ведь вам приходится её перезаряжать на частоте ШИМ-а, отсюда и большие импульсные токи.


Да, забыл добавить - не вижу откуда у вас берутся 42В, но предполагаю, что сразу с выпрямителя. Так вот, обязательно выпрямитель - индуктивность и только потом тяжёлые электролиты и всё остальное.

Сообщение отредактировал Aleks17 - Dec 19 2005, 15:17

[LordN]

не показано на схеме само питание, в частности заземление - оно есть? а кондеры Y1(Y2) с выводов первички транса на землю?

[Mish40]

Спасибо всем!!!
Завалил фронты, уменьшил частоту ШИМ - полегчало