新能源電動（dòng）車（chē）電（diàn）機驅動信號導體麵積需要（yào）受控！

原理解讀

  圖1是電動車（chē）電機驅（qū）動器的EMI問題的基本原理圖。

圖1   電動車電機驅動器的EMI問題基本原理圖

按圖（tú）1所示（shì），電機驅動器的EMI共模電流主（zhǔ）要有兩種,即（jí）圖中的ICOM1和（hé）ICOM2。

共模電流ICOM1是因為動力電機的驅動信號電纜線與參考接地板之間的寄生電容CP2，導致UVW信號通過該寄生電容傳遞至參考接地板，再由產品中所有與參考接地板之間（jiān）的回路，包括EMI測試時高壓直流線與參（cān）考接地（dì）板之間所連接（jiē）的LISN裝置,終回到驅動電機UVW信號的功（gōng）率地。

共模電流ICOM2是（shì）因為動力電機的（de）驅動信號線在殼體內部與殼體之（zhī）間的寄生電容CP1，導致（zhì）UVW信號通過該寄生電容傳遞殼體，並從殼體與參考接（jiē）地板之間的接地線，傳遞至參考接地板，再由產品中所有與參考接（jiē）地板之間的回（huí）路，包（bāo）括EMI測試時高壓直流線與參考接地板之（zhī）間的LISN,終回到驅動電機UVW信（xìn）號的功率地。

按以上分析，C_P1和C_P2的大小對流過（guò）LISN和高壓線束的共模電流大小影響很大，而（ér）流（liú）過LISN的共模電流就是傳導騷擾，流過高壓線束的共模電流就是輻射騷擾（高壓線（xiàn）束猶如等效發射天線）。可見，降低（dī）寄生電容（róng）C_P1和C_P2的值是降低傳（chuán）導騷擾和輻射騷擾的重要（yào）措（cuò）施。

就寄生電容C_P1來說，其大小與UVW信號所在導體的麵積、UVW信號（hào）與機殼之間的距離有關。

理論（lùn）計算公式是：Cp ≈ 0.1 × S / H

其（qí）中：

Cp:寄生電容[pF]

S:信號導體的等效（xiào）麵積（jī）[cm2]

H:高度[cm]

為了減小C_P1，以下結論是顯而易見的（de）：

1、UVW的導體長度要短；

2、UVW的導（dǎo）體寬度要窄；

3、UVW信號（hào）的導體與殼體之間應該有功率地的地平（píng）麵

然（rán）而為什麽UVW信號的導體與（yǔ）殼體之間應該有（yǒu）功率地（dì）的地平麵呢？請看圖2。圖（tú）2是表達UVW信號與參考接地板之間的分（fèn）布電容的原理圖，圖中（zhōng）UVW信（xìn）號導體與（yǔ）參考接地板之（zhī）間無其它導體，即形成較大的寄生電容。

圖2 UVW信號與參考接地板之間的分布電容

當UVW信號導體下方存在地平麵時，UVW信號（hào）導體與參考接地板之間的寄生電容（róng）如圖3所示（shì）。

圖3 鋪設（shè）地平麵後的寄生電容

  圖（tú）3中可以看（kàn）出，因為地平麵“隔離”了分布（bù）在UVW信號導體與參考接地板之間的電場，所以UVW信號導體與參考接地板之（zhī）間寄生電容也減少（電容的定義（yì）是單位電壓下的電荷儲存量）。

總結與思考

1. 高dv/dt的導體或器件與參考接地板之間的容性耦合，是（shì）產生EMI問題的重要因素，也是EMC風險評估技術中風險要素之一；

2. 產品設計（jì）是一定（dìng）要保證高dV/dt的信（xìn）號導體（如UVW信號、時鍾信號）麵積小。在電動車電機驅動器中，實（shí）際上是要求：

   1）IGBT安裝在UVW信號在機箱（xiāng）的出口處（chù），便於保證長度短；

   2）銅排的寬度在滿足通流量的情況下保持小。

3. 高dv/dt的信號導體（tǐ）（如UVW信號、時鍾信號等）的下方存在地平麵（miàn）（若是PCB，則鋪設地平麵；若采用銅排，則用疊層（céng）母（mǔ）排）。像電機驅動器，其（qí）UVW信（xìn）號還會以電纜的形式延伸至殼體之外，這時降（jiàng）低寄生電容的方法就對電纜進行屏蔽處理；

4. 當高dv/dt的信號導體在PCB中（zhōng）布（bù）置時，印製線或器件杜絕放（fàng）置在PCB板的邊緣。如果設計中由於其它原因一定要布置在PCB板邊緣，那麽可以（yǐ）在印製線邊上再布一（yī）根工作地（GND）線，並通過過孔將此工作（zuò）地（GND）線與工作地（GND）平麵相連；

5. 消除一種誤解（jiě）：不要認為輻射（shè）是UVW信號導體直接造成的，事實上UVW信號導體個體較小，它直接影響的是近場輻射（表現為UVW信號導體與其它導體（如參考接地板）之間形成的寄（jì）生電容），造成遠（yuǎn）場輻射的直接因素是電纜或（huò）產品中大尺寸與輻射頻率波長可以比擬的導體。