[实用新型]一种伺服驱动器共模噪声抑制电路

说明书

本实用新型公开了一种伺服驱动器共模噪声抑制电路，其第一滤波单元为三线共模电感，进行共模电流的吸收，增加共模电流的损耗。第二滤波单元是在直流母线与大地间串接共模滤波Y电容和电感，给共模噪声提供一条回流路径。第三滤波单元是在母线中点通过母线间的电容制造电压参考点，动力线上噪声通过Y电容提供的通路回流到母线，减少流经动力线和电机分布电容的噪声。本实用新型在不增加滤波电容容值，满足漏电流要求的情况下，让较小的滤波电容在伺服的主要噪声频段产生更好的滤波效果，同时能有效针对噪声更大的频段进行滤波处理。增加了共模电流的吸收效果，改变了主要噪声点处共模电流的回流路径，减少传导和辐射的环路噪声电流。

技术领域

本实用新型涉及一种伺服驱动器共模干扰噪声抑制技术，具体说是一种伺服驱动器共模噪声抑制电路。

背景技术

采用脉冲宽度调制(PWM)方式的伺服驱动器是目前伺服驱动的主要控制方式，采用高速的半导体开关器件，例如IGBT、IPM等，可以获得更好的动态响应，由于供电电源是高电压强电，半导体开关工作时产生很大的dv/dt、di/dt，形成很强的电磁噪声，频率可以从KHZ 到数MHZ，这些干扰可以通过电源、地线或者其他接口走线传导到其他设备或配电网络，影响到其他设备的正常工作。产生的干扰中，共模干扰噪声因为分布电容的存在，最不容易监控和处理，而传统的共模干扰噪声抑制技术就是滤波器，但是传统滤波器设计又存在一些缺陷和限制，使滤波器的作用大打折扣。

目前常用的共模干扰处理技术就是使用共模电感L、共模滤波电容C，或者两者的组合成LC滤波，或者外置滤波器，滤波电容一般选取Y电容，安装在强电走线上，所以共模滤波电容因为漏电流的原因，电容的容值不能太大，而伺服驱动器的主要噪声都是在2MHZ 以下，大部分能量在几百KHZ以下，容值太小的Y电容，在较低的噪声频率下会使电容阻抗很大，可能达到几百欧姆，对噪声起不到很好的滤波效果。

目前滤波设计中的共模电感的选取也比较困难，在插入共模电感后，相当于在整个噪声电流回流的环路中增加的电感量，由于环路等效LCR电流，增加L可能会增加其他的谐振频点，导致共模噪声超标频段的改变。

目前共模干扰抑制电路都是考虑传导性的噪声，对于由长动力线产生的空间辐射噪声没有任何滤波效果。

实用新型内容

本实用新型目的在于，克服现有技术存在的缺陷，提供一种伺服驱动器共模噪声抑制电路。

本实用新型提出的伺服驱动器共模噪声抑制电路，直流母线(P、N)连接逆变器，其特征是：抑制电路分为三个滤波单元；

第一滤波单元为三线共模电感。所述三线共模电感两线分别与直流母线(P，N)相连，另外一路作为次级线圈，变成共模变压器，在线圈上串联电阻R1，进行共模电流的吸收，增加共模电流的损耗。

为了在更小减少体积获得更大感量，所述三线共模电感选用非晶材质磁芯。非晶材料相对比其他铁氧体磁芯，具有更高的磁导率，相同的绕线匝数上可以获得更大的共模电感感量。

第二滤波单元由两颗共模滤波Y电容(C1，C2)和电感L2组成。两颗共模滤波Y电容(C1， C2)，分别接在直流母线P、N上，并与所述电感L2连接，电感L2接地，给共模噪声提供一条回流路径。

第三滤波单元由三个安规Y电容(C3，C4，C5)和两个安规X电容(C6，C7)组成。三个安规Y电容(C3，C4，C5)分别接在逆变器三相输出动力线(U，V，W)上，两个安规X电容(C6，C7)分别接在直流母线P、N上，三个安规Y电容(C3，C4，C5)与两个安规X电容(C6，C7)并线连接。