가청 잡음에 미치는 영향

모터 구동 시스템에서 가청 잡음의 주요 소스 중 하나는 전류 왜곡으로 인한 토크 리플입니다. 모터의 경우 전류 왜곡은 PWM 주파수, 데드 타임 및 전류 감지 정확도를 포함한 여러 요소에 따라 달라집니다.

DRV7308은 스위칭 손실을 크게 줄이고 IGBT 또는 MOSFET 기반 솔루션에 비해 더 높은 PWM 주파수를 구현합니다. 스위칭 주파수가 높을수록 권선 전류 리플이 감소하여 가청 주파수 범위를 넘어서는 낮은 토크 리플을 구현할 수 있습니다.

IGBT 및 MOSFET 기반 시스템에서 데드 타임은 1µs ~ 2μs 이상이므로 모터 전류 왜곡이 많이 발생합니다. 데드 타임 왜곡은 60도 전기 각도마다 발생하며, 전류 파형에서 6번째 고조파가 발생하며, 보통 가청 주파수 범위로 떨어집니다. DRV7308의 적응형 데드 타임 로직은 200ns 미만의 데드 타임 기능이 있어 전류 왜곡이 최소화되어 가청 잡음을 낮춥니다.

그림 3에서는 DRV7308을 0.2μs 데드 타임으로, IGBT IPM을 2.5μs 데드 타임으로 테스트할 때 모터 권선 전류 THD(총 고조파 왜곡)를 비교합니다. DRV7308 왜곡은 IGBT IPM에 비해 매우 낮습니다. 이 왜곡은 데드 타임의 영향이 더 큰 낮은 듀티 사이클 또는 낮은 인버터 변조 지수로 인해 낮은 전력 공급에서 IGBT IPM의 경우 기하급수적으로 높아집니다.