"该文主要讨论了车载电压传感器在机车牵引系统中遭受共模干扰的问题,以及如何分析和抑制这种干扰。文章指出,由于IGBT器件的广泛应用,产生的高频脉冲信号会对车载电子设备,特别是电压传感器,产生共模和差模干扰,可能导致设备故障。作者对共模干扰的产生机理进行了深入分析,并提出了实际应用中验证有效的解决方案。文章以双环磁通门电压传感器为例,探讨其工作原理和在不同信号频率下的测试原理。"
在轨道交通中,电压传感器扮演着至关重要的角色,用于电力牵引、牵引电机供电、设备供电以及漏电流检测等多个关键环节。然而,由于IGBT(绝缘栅双极晶体管)在牵引逆变系统中的频繁开关操作,会释放出富含高次谐波的脉冲信号。这些信号通过线路传播,通过寄生电容和寄生电感的耦合,对电压传感器等车载电子设备造成共模和差模干扰,可能导致设备工作异常,甚至触发车辆故障报警。
共模干扰是指两输入端相对于参考地的电压相同,但与正常信号相位相反的干扰。它主要通过电源线、信号线和地线之间的耦合进入系统。对于车载电压传感器,共模干扰可能导致测量数据失真,降低系统的稳定性和可靠性。
作者针对共模干扰的产生原因进行了详细分析,认为干扰主要来源于IGBT工作时产生的高频脉冲信号,这些信号通过线路和电磁耦合进入电压传感器。此外,文中还讨论了共模干扰的耦合路径,包括电气路径和电磁场路径。
为了解决这一问题,文章提出了一些实际应用中的解决方案。首先,可以通过增加屏蔽措施,如使用屏蔽电缆和屏蔽盒,减少干扰的耦入。其次,优化电路设计,例如使用共模扼流圈来抑制共模电流。此外,还可以通过软件滤波算法对干扰信号进行处理,提高传感器的抗干扰能力。
双环磁通门电压传感器作为一种高性能的电压测量装置,其工作原理利用方波发生器产生激励信号,通过磁通门传感器的铁芯改变磁通量,进而实现电压测量。当处理直流或低频信号时,方波发生器的信号激励线圈,以实现准确的电压测量。然而,面对高频脉冲干扰,需要调整测试原理以适应不同信号频率条件。
车载电压传感器的共模干扰问题不容忽视,需要通过深入理解干扰源和耦合路径,采取有效的硬件和软件措施进行抑制。文章提供的分析和解决方案对于提升车载电子设备的稳定性和安全性具有重要的实践意义。