控制器中接地策略对模拟采样电路的影响

唐兆祥



控制器中接地策略对模拟采样电路的影响

唐兆祥

（中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛 266000）

以某城际车上逆变器的过流故障为例，分析了导致采样电路前后级产生耦合干扰的原因并提出了解决方案。通过拆除电路板上提供低阻抗路径的Y电容，逆变器顺利启动，电流采样恢复正常。因此，设计控制器接地策略时应密切关注信号返回路径，谨慎使用Y电容。

控制器 接地策略 采样电路

0 引言

在轨道交通牵引电传动系统中，逆变器输出的三相电流的测量是控制器通过对传感器转换出来的模拟量进行采样，再通过AD/DA转换得出的。采样电路的设计直接关系到采样的精度与系统的稳定性，而其中接地的设计则尤为重要。接地设计不良，则“地”中的干扰会耦合到信号中，使信号产生突变。

“地”的传统定义为电路中的“0”电位参考点，为系统中所有电路提供一个电位基准。随着业界对系统设计和EMC设计的深入理解，“地”的概念已经发生了改变，“地”的新定义为信号流回源端的低阻抗路径，也称为“返回路径”[1]。一个完整的微带线信号回流路径如图1所示，窄箭头方向为感应电流方向，宽箭头方向为信号传播的方向。可以看出，信号在向前传播时不仅有电流由源端发送到远端，同时会在返回路径上感应出电流回到源端。与此相对应的是，如果返回路径上产生了干扰，就会在信号路径上耦合出噪声，从而影响电路的功能。在本文的案例中，正是由于返回路径上的噪声耦合到信号线上，从而对信号产生了影响。……