Un problema importante que los diseñadores de sistemas automotrices deben superar cuando diseñan un sistema de transmisión de tren motriz práctico y confiable es el alto nivel de ruido de modo común. El ruido de modo común (también conocido como ruido dV/dt) se produce naturalmente en los sistemas cuando se produce una conmutación de alta frecuencia en inversores de potencia de alto voltaje y otras fuentes de alimentación. Este artículo describe varias fuentes de ruido dV/dt en transmisiones de tren motriz híbrido y propone varios enfoques para minimizar el impacto del ruido en la electrónica de la transmisión.
prólogo Un problema importante que los diseñadores de sistemas automotrices deben superar cuando diseñan un sistema de transmisión de tren motriz práctico y confiable es el alto nivel de ruido de modo común. El ruido de modo común (también conocido como ruido dV/dt) se produce naturalmente en los sistemas cuando se produce una conmutación de alta frecuencia en inversores de potencia de alto voltaje y otras fuentes de alimentación. Este artículo describe varias fuentes de ruido dV/dt en transmisiones de tren motriz híbrido y propone varios enfoques para minimizar el impacto del ruido en la electrónica de la transmisión.
Fuentes y efectos del ruido de modo común en los accionamientos del tren motriz
Un subsistema de transmisión de tren motriz híbrido típico tiene una porción del lado alto y una parte del lado bajo del subsistema de transmisión del motor, y cada lado proporciona una corriente alta trifásica para alimentar el motor (Figura 1). Se genera un gran ruido dV/dt cuando el controlador de compuerta alterna entre los IGBT del lado alto y el lado bajo. Por ejemplo, un tren motriz típico conectado a un suministro de alto voltaje (400 V CC) con tiempos de subida y bajada de conmutación de 50 ns producirá un ruido de 400 V/50 ns dV/dt. interruptor de conductor
Si alguna falla causa una condición de cortocircuito, fluirá una gran corriente transitoria de cortocircuito di/dt, agregando un voltaje de sobreimpulso adicional (V=L*di/dt) al voltaje del riel de CC. A través de la inductancia parásita del circuito L. El circuito del controlador de compuerta debe poder manejar este ruido dV/dt adicional para que pueda mantener el control e implementar el protocolo de protección correcto. Además, el requisito de voltajes de suministro de riel de CC más altos para alimentar vehículos híbridos pesados, como camiones y autobuses, y frecuencias de conmutación más rápidas para reducir las pérdidas de conducción, todos incorporan un mayor rechazo de ruido dV/dt, lo que lleva a mayores requisitos del sistema para Ahora se emplea un circuito de transmisión de tren motriz híbrido con rechazo de ruido dV/dt de 15 kV/μs para mantener el rendimiento, la confiabilidad y la solidez general del sistema.
El ruido dV/dt se convierte en una amenaza cuando se acopla a través de capacitancias parásitas en el sistema y provoca transiciones de voltaje no deseadas (Figura 2). Las transiciones acopladas a través de rutas parásitas pueden hacer que el sistema pierda el control al activar funciones falsamente o al generar retroalimentación falsa. Para minimizar su impacto, los diseñadores deben identificar y abordar todas las rutas de acoplamiento posibles del ruido dV/dt.
solución
Entonces, si la capacitancia parásita es una fuente importante de ruido, la opción obvia es eliminarla tanto como sea posible. Esto puede reducir significativamente el ruido dV/dt.
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