一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统技术方案

技术编号:10640732 阅读:139 留言:0更新日期:2014-11-12 15:15
本实用新型专利技术一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统,其包括:电机、CCD图像传感器、供电单元、伺服驱动单元和图像显示单元,供电单元与伺服驱动单元的电源输入端相连;伺服驱动单元的输出端为输出的驱动信号传输线,并与电机的信号输入端连接;图像显示单元的电源输入端与供电单元相连;图像显示单元的信号输入端与CCD图像传感器的信号输出端相连;设置在供电单元与伺服驱动单元之间的专用纵向滤波器。本实用新型专利技术消除了伺服驱动部分这一强干扰源对视频信号的干扰,提高了电子系统的电磁兼容性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统,其包括:电机、CCD图像传感器、供电单元、伺服驱动单元和图像显示单元,供电单元与伺服驱动单元的电源输入端相连;伺服驱动单元的输出端为输出的驱动信号传输线,并与电机的信号输入端连接;图像显示单元的电源输入端与供电单元相连;图像显示单元的信号输入端与CCD图像传感器的信号输出端相连;设置在供电单元与伺服驱动单元之间的专用纵向滤波器。本技术消除了伺服驱动部分这一强干扰源对视频信号的干扰,提高了电子系统的电磁兼容性能。【专利说明】一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统
本专利技术涉及电磁兼容
,具体涉及一种提高电磁兼容性的PWM(Pulse-ffidth Modulat1n,脉冲宽度调制)脉冲谐波抑制技术。
技术介绍
在舰载光电对抗系统中,激光引偏干扰分系统电子系统主要包括伺服驱动和图像处理两部分。其中伺服驱动部分采用PWM脉冲驱动方式驱动直流电机,控制激光发射台的旋转。图像处理部分主要包括CCD (Charge Couple Device,电荷稱合器件)图像传感器和图像显示装置,分别用于对激光发射台进行图像拍摄和显示。 伺服驱动部分的PWM功率脉冲信号的基频为千赫兹,但其上升和下降沿会产生丰富的谐波信号,这些脉冲信号的高次谐波是电子系统的主要干扰源。PWM谐波对电子系统带来的电磁干扰体现在两方面,一方面对电子系统内其它敏感电路的干扰,另一方面电子系统向空间发射的干扰强度超出RE102(电磁场辐射发射)的规定值。由于图像处理部分中的模拟视频信号幅值较低,属于易被干扰的敏感信号,因此伺服驱动部分的PWM谐波干扰容易导致视频图像显示有断续的干扰条纹。 为了解决这一问题,目前的方法是在视频信号接收端采用视频滤波器,在处理软件上采用滤波技术,选用混合接地方式以及双绞屏蔽传输线等措施减小电磁辐射的干扰。 伺服驱动部分的PWM驱动脉冲频率为25KHz,幅值为60V,而图像处理部分的CXD图像传感器的视频信号频率覆盖了 25Hz?15MHz这一范围,而且模拟视频信号幅值较低,峰值电压仅有IV?2V,属于易被干扰的敏感信号。电机驱动电路工作时干扰范围较强的频段为150KHz?30MHz,尤其在700KHz附近PWM脉冲谐波能量最强。可见干扰信号频段与视频信号(有用信号)频段有一定的重叠区域,所以在视频信号线上采取滤波方法会同时滤掉一部分有用信号,因此采用这种方法抑制PWM谐波干扰的效果并不理想。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统,该技术能够解决激光引偏干扰分系统电子系统的视频干扰问题和一定频段内的电磁福射超标问题,从而能够解决抑制PWM谐波干扰的效果不理想的问题。 本技术通过如下技术方案实现: 本技术提供一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统,其包括:电机、CCD图像传感器、供电单元、伺服驱动单元和图像显示单元,供电单元与伺服驱动单元的电源输入端相连;伺服驱动单兀的输出端为输出的驱动信号传输线,并与电机的信号输入端连接;图像显示单元的电源输入端与供电单元相连;图像显示单元的信号输入端与CCD图像传感器的信号输出端相连;述的一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统还包括: 专用纵向滤波器;该专用纵向滤波器设置在供电单元与伺服驱动单元之间。 更进一步地,所述专用纵向滤波器包括: 电阻R1、二极管D1、电阻R2、二极管D2、纵向扼流圈、专用纵向滤波器输入端、电源地端GND、专用纵向滤波器输出端、伺服功率地端PGND ;所述纵向扼流圈包括绕组L1、绕组L2,绕组LI与串联的电阻R1、二极管Dl并联,并引出专用纵向滤波器输入端和专用纵向滤波器输出端两个引脚;专用纵向滤波器输入端引脚接供电单元的输出端;专用纵向滤波器输出端引脚接伺服驱动单元的电源输入端;绕组LI与串联的电阻R2和二极管D2并联,并引出电源地端GND和伺服功率地端PGND两个引脚,并接地。 更进一步地,所述的一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统还包括: 泄放电阻,该泄放电阻连接在伺服驱动单元的电源接地端与大地之间。 更进一步地,所述的一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统还包括: 在伺服驱动单元输出的驱动信号传输线上设置有驱动信号传输单元,所述驱动信号传输单元包括采用铁氧体材料的电磁干扰EMI抑制器。 由上述本技术的技术方案可以看出,本技术通过在激光引偏干扰分系统的电路板上的伺服驱动单元7的电源输入端加装专用纵向滤波器,一方面能够从干扰源的电源线上抑制PWM高频谐波的干扰;另一方面能够通过专用纵向滤波器吸收电源线上可能产生的较高浪涌尖峰电压,以降低开关电源对伺服驱动部分的冲击电流,有效保护电路板上的元器件,提高伺服驱动部分工作的电源环境适应性。 另外,本技术采用浮地设计(即在伺服驱动单元的电源接地端接入泄放电阻R3),能够阻断公共阻抗耦合引起的传导干扰。 另外,本技术通过在驱动信号传输线上设置的驱动信号传输单元上安装EMI抑制器,在低频时EMI抑制器主要呈电感特性,线上损耗小,高频时EMI抑制器主要呈电阻特性,将高频干扰吸收并转换成热能的形式耗散掉,因此能够抑制高频尖峰辐射干扰。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的组成框图; 图2为专用纵向滤波器组成框图; 图3为浮地设计原理框图。 附图中: 指向器1、电机2、CXD图像传感器3、控制机柜4、供电单元5、专用纵向滤波器6、伺服驱动单元7、驱动信号传输单元8、图像显示单元9、驱动信号传输线10、图像信息传输线11。 【具体实施方式】 本技术提出一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统,其组成如图1所示,包括: 指向器1、控制机柜4、驱动信号传输线10和图像信息传输线11。驱动信号传输线10的两端分别连接到指向器I和控制机柜4的驱动信号传输端口 ;图像信息传输线11的两端分别连接到指向器I和控制机柜4的图像信息传输端口。 指向器I包括电机2和CXD图像传感器3。控制机柜4包括:供电单元5、专用纵向滤波器6、伺服驱动单元7、驱动信号传输单元8、图像显示单元9。 供电单元5与伺服驱动单元7的电源输入端相连;在供电单元5与伺服驱动单元7之间设置有专用纵向滤波器6 (即专用纵向滤波器6设置在伺服驱动单元7的电源输入端);伺服驱动单元7的输出端为输出的驱动信号传输线;在伺服驱动单元7输出的驱动信号传输线上设置有驱动信号传输单元8,并与指向器I中的电机2的信号输入端连接; 图像显示单元9的电源输入端与供电单元5相连;图像显示单元9的信号输入端与CXD图像传感器3的信号输出端相连。 本技术的工作原理如下: 供电单元5为控制机柜4中所有的元器件以及指向器I中的电机2和CXD图像传感器3供电; 位于指向器I内部的电机2在伺服驱动单元7的信号驱动下驱动指向器I进行旋转;位于指向器I内部的CCD图像传感器3完成指向器I周围一定区域的成像并回传至控制机柜4内的图像显示单元9 ;伺服驱动单元7完成电机驱动信号的产生。 专用纵向滤波器6的组成框图如图2所示,包括本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统,其包括:电机、CCD图像传感器、供电单元、伺服驱动单元和图像显示单元,供电单元与伺服驱动单元的电源输入端相连;伺服驱动单元的输出端为输出的驱动信号传输线,并与电机的信号输入端连接;图像显示单元的电源输入端与供电单元相连;图像显示单元的信号输入端与CCD图像传感器的信号输出端相连;其特征在于,所述的一种提高电磁兼容性的PWM脉冲谐波抑制系统还包括:专用纵向滤波器;该专用纵向滤波器设置在供电单元与伺服驱动单元之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王杰艳李为民王栋李振伟施怡红
申请(专利权)人:中国船舶重工集团公司第七一七研究所
类型:新型
国别省市:湖北;42

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