1电力电子电路的常见干扰类型

1.1地线干扰

因为电子系统中相关电路一般会选择共用直流电源以及各种电源存在共地的问题，所以在电路电流共同通过公共的电阻过程中会形成电压降，而该电压降就会成为不同模块之间影响的信号，即地线干扰。

1.2信号通道干扰

进行远距离通信、控制以及测量时，电子系统中输出以及输入信号线较长，同时线间较近，在该长线内传输信号时，附近电磁场会产生电磁感应问题，也可能导致不同信号线产生串扰问题，还可能产生地线干扰问题，进而使传输的信号出现失常、畸变问题，对电子电路稳定运行产生影响。

1.3电网干扰

电子电路中直流电源基本上是通过电网的交流电进行整流滤波等方面处理之后提供的。因此，部分干扰信号会通过交流电源线对电子系统产生影响，对电子电路稳定运行产生影响。比如，周边电力设备启动与停止、雷电感应形成的浪涌电压均会在50Hz电网电压中进行 叠加。

2电力电子电路电场串扰屏蔽方法

现阶段，要想充分提高电子产品工作稳定性，设计电子电路过程中应该对电子干扰形成机理以及影响因素进行充分分析，尽量科学匹配元器件参数、安排PCB、设计布局，另外，还需要对不同电子设备的抗干扰性以及电磁兼容性设计进行综合考虑，进而充分强化电子产品性能，减小干扰噪音影响，保证不同电子产品能够在相同环境中稳定、高效、安全运行。

2.1电力电子电路电场串扰噪声频谱特征提取

为了避免串扰现象对电力电子电路电场的稳定、安全运行造成影响，本章采用提取串扰噪声频谱特征的方式，对其串扰特性进行分析。在此过程中，应明确电路中PCB的高压电流导线属于电场在运行中的直接干扰源，此干扰源会通过电场中相邻导线的电容，对其周边导体、电气、小信号装置的运行产生串扰现象，在此种条件下，干扰源发射信号，敏感导线接收信号。根据串扰电压的动静态表现形式，对分支电阻率进行计算。掌握电路中不同分支的电阻率后，对其进行采样，得到电场的分路电阻，将存在异常的电阻作为敏感点。根据现有已知信息，建立一个与电力电子电路电场运行模式相同的干扰电路，根据波形图的表达方式，定义电场中电压值的上升与下降速度均表示为 v，按照傅里叶表达方式，对 u（t）进行详细表达，表达式如下。

     （1）

式中：T表示为信号占用电路电场运行的空比；C表示为开关打开与关闭状态，当C=1时，表示等效电路处于打开运行状态，当C=0时，表示等效电路处于关闭非运行状态；n表示为开关数量；Φ表示为开关打开频率。根据上述计算公式，分析电力电子等效电路图，进行C=1状态下，电路干扰噪声的提取，根据噪声值与分析过程，绘制电路电场串扰噪声频谱特征图像，对电路电场串扰噪声频谱特征的准确提取，基于提取到的内容可为后续屏蔽地线参数设定提供重要依据。

2.2屏蔽地线布设方式设计

由于在实际应用中，屏蔽地线布设的距离会受到电路结构本身尺寸和规格的影响，使得布设参数常常无法满足实际需要，并且无法实现对屏蔽地线长度的无限增加。因此，基于上述两个限制条件，本文采用在干扰源导线和敏感导线之间布设一根屏蔽地线或多根屏蔽地线的方式，实现对其屏蔽能力的提升，以此实现对寄生电容数值的降低，从而不断减少电场的串扰影响，进而达到屏蔽的效果。在实际进行对屏蔽地线的布设时，若存在两根或多根屏蔽地线同时布设的情况，结合经验将其之间的水平距离控制在3m左右最佳，若布设地段对屏蔽地线下方环境的要求过高，则可以考虑采用多根屏蔽地线布设的方式，以此达到最佳的屏蔽效果。

3实例应用分析

结合本文上述论述的内容，在明确了屏蔽方法的基本思路后，为了验证这一方法的实际应用效果，选择以某种常见的电力电子电路结构作为本文实验的研究对象。已知该研究对象由于使用时间过长，本身质量存在问题，使得当前其运行过程中极易受到周围电场串扰影响，造成电路运行质量无法达到预期要求。因此，针对这一问题，引入本文上述提出的屏蔽方法，对该电力电子电路结构进行优化，在实现对其优化的同时也进一步验证本文屏蔽方法在实际应用中是否具备可行性。为了实现对本文屏蔽方法应用效果更加直观的判定，选择将本文屏蔽方法应用前后电力电子电路运行时寄生电容。通过本文上述论述可知，寄生电容越大，则说明电场串扰影响程度越大，屏蔽效果越不理想；反之寄生电容越小，则说明电场串扰影响程度越小，屏蔽效果越理想。

根据上述论述，结合公式中的内容，确定屏蔽方法应用前后电力电子电路的位移电流，进一步推导得出其寄生电容。下页表1为屏蔽方法应用前后电力电子电路中的位移电流和寄生电容变化数据记录表。从下页表1中得到的数据可以看出，本文屏蔽方法应用前，其位移电流均在1.25A以上，而寄生电容也均在12.25pF以上，在应用本文屏蔽方法后，位移电流降低到了0.50 A以下，寄生电容也同样降低到了0.55pF以下。从表1中的两组数据对比可以看出，本文提出的屏蔽方法在应用后实现了对位移电流和寄生电容的有效降低。根据上述论述得出，该电力电子电路的电场串扰影响程度得到明显降低，达到了理想的屏蔽效果。

表1 屏蔽方法应用结果记录表

结语

综上所述，本文提出了一种全新的电场串扰屏蔽方法，并结合实例证明了该方法在实际应用中的可行性。为了进一步提高这一屏蔽方法的应用价值，在今后的研究当中，还将针对影响寄生电容的屏蔽地线之间距离以及线宽等参数进行更加深入的分析，从而实现对屏蔽地线更合理的参数设置和布设，进一步提高屏蔽效果。在实际应用本文上述提出的屏蔽方法时，应当将屏蔽地线的水平位置尽可能设定在电场强度较高的位置上，若需要完成对多根屏蔽地线的架设，则还需要保证其整体结构的中间位置向两边形成对称排列的结构，以此才能够进一步发挥屏蔽地线的屏蔽效果。同时，由于研究时间和能力有效，在对上述屏蔽方法设计时，没有充分考虑到电力电子电路本身结构对电场串扰的影响问题。因此，针对上述问题，也将从电力电子电路本身角度出发，通过对其进行优化设计，在源头上减少电场串扰发生的可能，从而确保电力电子电路能够具备更高的运行质量。

参考文献：

[1]余海威.基于电力电子电路电场串扰屏蔽方法探讨[J] .中国修船，2020，33（05）：114-117.

[2]刘冰.电力电子电路电场串扰屏蔽方法与处理策略研究[J].技术与市场，2020，27（09）：178-179.

[3]王小玲.基于电力电子电路电场串扰屏蔽方法[J].科技与创新，2016（10）：160-162.