PWM控制型IGBT的EMI工程估算与基本原理分析
0. 概述
pwm控制型igbt工作在斩波模式，使得igbt本身自带干扰源属性，自扰与互扰系统中的其他设备。
随着近几年功率半导体器件的发展，像sic、gan等半导体器件的出现，提升开关速率降低了损耗，但却带来了emi的巨大挑战。
以三相ac380v输入驱动器的轻载低频运行为例，其整流母线电压为dc513v左右，vce的turn on/off时间达到了ns级，产生dv/dt约为几kv/us ~几十kv/us，dv/dt在回路中产生的共模噪声电流为几十a甚至100a以上，严重干扰周围设备，仅从路径上去抑制，需要付出巨大的滤波成本，所以igbt的emi抑制一直是业界的关注点。
1. 驱动器共模噪声的回路示意图
干扰路径示意图
cm测量示意图
参数说明：
滤波电容:x电容cx和y电容cy；分布电容：以电机绕组与机壳地间的分布电容cm为主，其他分布电容未画出。共模噪声电流：icm。2. 驱动器噪声电流及场强估算
示例：cx=1uf，cy=0.1uf，cm=10nf，vdc=500v，tr=50ns，电机线长度1m；
（1）共模点估算：
icm电流波形示意图
（2）3m远处共模辐射场强估算：
由估算结果可知，共模电流峰值达到了百安级，3m远处电场强度达到了90db，在产品认证及实际应用中需要付出更多的抑制代价。
3. 原理分析
共模电压等效简化电路
vcm共模电压波形示意图
三相pwm脉冲之和不为0而形成的四电平阶梯波是产生驱动器共模干扰的本质原因。共模电压：
igbt的vce频谱特性：
vce梯形波
梯形波频谱
4. 改变vce的高频部分的频谱特性有二种方法
（1）改变幅值（b→a，使得f3→f1偏移）
幅值对频谱的影响
（2）改变turn on/off时间(图5：1/πtr→1/πtr1，使得 f1→f2偏移)
tr时间对频谱的影响
在实际应用中很难去改变幅值，所以把改变vce频率特性的重任交给了turn on/off时间（也就是改变vce的dv/dt）。
海思3516编码板用前端摄像机录像的存储功能设置介绍
TDA9875A各引脚功能及电压资料
iPhone发布10周年：从引领行业到富可敌国，未来走向又将如何？
来自未来的华为荣耀magic上手评测
李彦宏的两个小目标，AI的未来发展
PWM控制型IGBT的EMI工程估算与基本原理分析
威刚推出新款金色配色机械键盘，全键盘配列和人造革掌托
机器视觉中外观尺寸测量检测
编码器的逻辑功能_编码器的信号输入方式
西门子两项节能和可持续相关的驱动技术创新
锂亚电池基础知识
UPS与Wingcopter携手建立多种交付无人机机队
如何在计算机上安装python以及如何在Arduino上使用python
特斯拉对中央电源零组件进行严格测试
将人工智能技术应用于实验室进行科学研究
达尼丁正在寻求安装琥珀色LED照明的可能性
数字电路超声波发生器的基本原理
华为研发的HarmonyOS 2.0正式亮相，将面向内存128MB-4GB终端设备开源
利用32.75Gbps Virtex UItraScale GTY收发器做些什么？
康宁GAAP销售额和核心销售额同比分别增长7%和8%
pwm控制型igbt工作在斩波模式，使得igbt本身自带干扰源属性，自扰与互扰系统中的其他设备。
随着近几年功率半导体器件的发展，像sic、gan等半导体器件的出现，提升开关速率降低了损耗，但却带来了emi的巨大挑战。
以三相ac380v输入驱动器的轻载低频运行为例，其整流母线电压为dc513v左右，vce的turn on/off时间达到了ns级，产生dv/dt约为几kv/us ~几十kv/us，dv/dt在回路中产生的共模噪声电流为几十a甚至100a以上，严重干扰周围设备，仅从路径上去抑制，需要付出巨大的滤波成本，所以igbt的emi抑制一直是业界的关注点。
1. 驱动器共模噪声的回路示意图
干扰路径示意图
cm测量示意图
参数说明：
滤波电容:x电容cx和y电容cy；分布电容：以电机绕组与机壳地间的分布电容cm为主，其他分布电容未画出。共模噪声电流：icm。2. 驱动器噪声电流及场强估算
示例：cx=1uf，cy=0.1uf，cm=10nf，vdc=500v，tr=50ns，电机线长度1m；
（1）共模点估算：
icm电流波形示意图
（2）3m远处共模辐射场强估算：
由估算结果可知，共模电流峰值达到了百安级，3m远处电场强度达到了90db，在产品认证及实际应用中需要付出更多的抑制代价。
3. 原理分析
共模电压等效简化电路
vcm共模电压波形示意图
三相pwm脉冲之和不为0而形成的四电平阶梯波是产生驱动器共模干扰的本质原因。共模电压：
igbt的vce频谱特性：
vce梯形波
梯形波频谱
4. 改变vce的高频部分的频谱特性有二种方法
（1）改变幅值（b→a，使得f3→f1偏移）
幅值对频谱的影响
（2）改变turn on/off时间(图5：1/πtr→1/πtr1，使得 f1→f2偏移)
tr时间对频谱的影响
在实际应用中很难去改变幅值，所以把改变vce频率特性的重任交给了turn on/off时间（也就是改变vce的dv/dt）。
海思3516编码板用前端摄像机录像的存储功能设置介绍
TDA9875A各引脚功能及电压资料
iPhone发布10周年：从引领行业到富可敌国，未来走向又将如何？
来自未来的华为荣耀magic上手评测
李彦宏的两个小目标，AI的未来发展
PWM控制型IGBT的EMI工程估算与基本原理分析
威刚推出新款金色配色机械键盘，全键盘配列和人造革掌托
机器视觉中外观尺寸测量检测
编码器的逻辑功能_编码器的信号输入方式
西门子两项节能和可持续相关的驱动技术创新
锂亚电池基础知识
UPS与Wingcopter携手建立多种交付无人机机队
如何在计算机上安装python以及如何在Arduino上使用python
特斯拉对中央电源零组件进行严格测试
将人工智能技术应用于实验室进行科学研究
达尼丁正在寻求安装琥珀色LED照明的可能性
数字电路超声波发生器的基本原理
华为研发的HarmonyOS 2.0正式亮相，将面向内存128MB-4GB终端设备开源
利用32.75Gbps Virtex UItraScale GTY收发器做些什么？
康宁GAAP销售额和核心销售额同比分别增长7%和8%