DSP控制电机中减少电磁干扰的几项技术

摇摆的PWM载波  

当电磁干扰与连续的PWM载波频率相联系，且其谐波太高时，我们可以通过对这个频率的调制来降低电磁干扰。调制方法比如三角信号，任意的噪音等,我们可用示波器看出其波形。  

图2表明一固定的载波信号为20KHZ的PWM频谱和输出脉冲电压，载波信号振幅的峰值和其谐波为36db，高于基底噪音。图3示范了摇摆的载波信号（20KHZ+/-2KHZ），使用一随意的噪音（一个任意噪音的产生仅需要6个时钟周期）来产生一扩展频谱的结果，与一固定的载波信号相比，电磁干扰被减少了12DB。进一步减少18DB可用+/-4KHZ的调制来完成。  



图2.固定20KHZPWM载波信号的FFT  



图3.具有+/-2KHZ的随意噪音调制信号的20KHZ PWM载波信号的FFT  

在许多应用程序中输出电压是分数(Q15)换算到最大的正/负输出电压，一三相输出的PWM，是相电压U(a)，U(b)，U(c)在一正弦PWM或者是空间矢量PWM电压情况下，由2个差60度正分数矢量U(x)，U(X+60)和矢量旋转方向来表现的。在逆时针旋转情况下由U(x)来决定的，在顺时针旋转情况下由U(x+60)来决定的。两个PWM模式的分电压u(a)，U(b)，U(c)或U(x)，U(x+60)须相乘，以此得到相应的PWM占空比。因此，在更新PWM的比较值时，摇摆PWM时期不要增加任何系统操作!  

在下面的例子中显示了C语言怎么在中断服务子程序中以+/-10%PWM的载波调制用于当前的中断控制。  

PWM载波信号的编码列表：  

/* Wobble PWM (Timer 1) period by±10% */  

pwm_period = PWM_PERIOD + wobble_random(PWM_PRIOD/10);  

/* Update Space Vector PWM */  

SV_PWM_Update(pwm_period,u_x,u_x60,sector,direction);  

Wobble random()，SV-PWM-Update()在汇编时被写入，使其运行时间最小，并提供C兼容接口，允许能从C调用，使程序具有更好的可读性。  

结束语  

本文所阐述的在用DSP控制电机的应用中减少电磁干扰的硬件和软件的两点方法，能显著降低电磁干扰的程度，具有广泛的应用意义。在硬件方面所采取的措施，能尽量减少电磁干扰的产生；在软件方面采取的最适宜的空间矢量PWM模式比对称PWM模式，能减少电磁干扰30%，摇摆的PWM载波比固定的载波信号电磁干扰减少了12DB，进一步可减少18DB。