Einflussparameter und Grenzen der Gleichtaktauslöschung im gegenphasigen Inverterbetrieb

Abstract

Aufgrund der zunehmenden Elektrifizierung verschiedener Komponenten, wie beispielsweise der Lenkung im Automobilbereich, muss in der Entwicklung ein wesentlich größerer Aufwand betrieben werden, um einen störungsfreien, EMV-gerechten Betrieb gewährleisten zu können. Insbesondere bei taktender Leistungselektronik ist mit erheblichen breitbandigen Störemissionen zu rechnen. Im klassischen EMV-Ansatz werden Emissionen mithilfe passiver Filter auf ein Grenzwert konformes Maß reduziert. Als mögliche Alternative wird in [1] eine neue Methode vorgestellt, bei der in mehrphasigen, redundant aufgebauten Invertern mithilfe einer geeigneten Ansteuerung der MOSFETs und einem optimierten, symmetrischen Schaltungsdesign eine Gleichtaktauslöschung ohne passive Filter und damit ohne zusätzlichen Bauteilaufwand erreicht werden kann. Eine Reduzierung der Gleichtaktstörungen von bis zu 40 dB bis in den Frequenzbereich der Mittelwelle ist damit möglich. In diesem Beitrag werden darauf aufbauend die kritischen Einflussparameter bewertet und die Grenzen der Methode aufgezeigt. Anhand einer Sensitivitätsbetrachtung wird evaluiert, welche Parameter durch geeignete Verfahren kompensiert werden können und welche beim Hardwarelayout des Inverters zwingend zu beachten sind. Zu nennen sind hier beispielsweise die Designanforderungen bzgl. des symmetrischen Aufbaus.