栅极驱动电路的传导共模电磁干扰特征分析

栅极驱动电路作为连接低压控制与高压功率回路的关键环节，其电磁干扰特性直接影响系统可靠性。现有研究多集中于差模干扰，对共模干扰的分析尚不充分。本文聚焦功率器件开关过程中的电压过冲与高频振荡，构建梯形波与衰减正弦波干扰源模型；结合主电路与驱动架构，建立多支路耦合共模干扰网络模型，分析其宽频阻抗特性；以共模电流与驱动信号干扰电压为表征量，推导传递函数并揭示故障机理。实验表明，干扰源高频振荡在耦合路径阻抗谐振时将显著放大共模干扰，需在电磁兼容设计中重点抑制。

栅极驱动电路作为低压控制电路与高压功率电路连接的桥梁,决定了电力电子器件的可靠开关,同时也承受着强烈的电磁干扰.目前针对栅极驱动电路的传导电磁干扰问题的研究重点关注以"串扰"为代表的差模干扰,对共模干扰缺乏深入的分析.共模干扰传播路径多,频率范围广,影响范围大,是驱动电路中驱动信号的主要干扰源.为此,文中对驱动电路的传导共模干扰特征进行分析,重点关注功率器件开关电压过冲与高频振荡特性,采用梯形波与衰减正弦波建立干扰源模型;根据主电路架构与驱动架构,逐层深入建立共模干扰的多支路耦合网络模型并分析其宽频阻抗特性;选取共模干扰电流以及驱动信号干扰电压为表征对象,求解其传递函数并结合干扰源特征分析驱动电路故障机理.实验结果表明,干扰源电压的高频振荡将产生严重的共模干扰.当其振荡频率与耦合路径阻抗谐振频率相同时,共模干扰将被放大,在驱动电路电磁兼容设计时需要格外注意.最后根据所建立的电磁干扰模型对栅极驱动电路的抗干扰设计提供一定指导.