ОПТИМИЗАЦИЯ НА ЕМС НА ВИСОКОСКОРОСТЕН БЕЗЧЕТКОВ ДВИГАТЕЛ

1. Причини за електромагнитна съвместимост и защитни мерки

При високоскоростните безчеткови двигатели, проблемите с електромагнитната съвместимост (ЕМС) често са фокус и трудност на целия проект, а процесът на оптимизация на цялата ЕМС отнема много време. Следователно, първо трябва правилно да разпознаем причините за превишаването на стандарта от ЕМС и съответните методи за оптимизация.

Оптимизацията на електромагнитната съвместимост (ЕМС) започва главно от три посоки:

• Подобрете източника на смущения

При управлението на високоскоростни безчеткови двигатели, най-важният източник на смущения е задвижващата верига, съставена от превключващи устройства като MOS и IGBT. Без да се влияе на производителността на високоскоростния двигател, намаляването на носещата честота на MCU, намаляването на скоростта на превключване на превключващата лампа и изборът на превключващата лампа с подходящи параметри може ефективно да намали електромагнитните смущения.

• Намаляване на пътя на свързване на източника на смущения

Оптимизирането на трасирането и оформлението на печатните платки може ефективно да подобри електромагнитната съвместимост (EMC), а свързването на линиите една с друга ще причини по-големи смущения. Особено при високочестотни сигнални линии, опитайте се да избягвате образуването на контури от следите и образуването на антени от следите. Ако е необходимо, можете да увеличите екраниращия слой, за да намалите свързването.

• Средства за блокиране на смущения

Най-често използваните за подобряване на електромагнитната съвместимост (ЕМС) са различни видове индуктивности и кондензатори, като се избират подходящи параметри за различни смущения. Y кондензаторът и синфазната индуктивност са за синфазни смущения, а X кондензаторът е за диференциални смущения. Индуктивният магнитен пръстен също е разделен на високочестотен магнитен пръстен и нискочестотен магнитен пръстен, като при необходимост е необходимо едновременно да се добавят два вида индуктивности.

2. Случай на оптимизация на електромагнитната съвместимост

В оптимизацията на електромагнитната съвместимост на безчетков двигател със 100 000 об/мин на нашата компания, ето някои ключови моменти, които се надявам да бъдат полезни за всички.

За да може двигателят да достигне висока скорост от сто хиляди оборота, началната носеща честота е зададена на 40KHZ, което е два пъти по-високо от другите двигатели. В този случай, други методи за оптимизация не са успели ефективно да подобрят електромагнитната съвместимост (ЕМС). Честотата е намалена до 30KHZ, а броят на превключване на MOS транзистора е намален с 1/3, преди да се наблюдава значително подобрение. В същото време е установено, че Trr (времето за обратно възстановяване) на обратния диод на MOS транзистора оказва влияние върху ЕМС и е избран MOS транзистор с по-бързо време за обратно възстановяване. Данните от теста са показани на фигурата по-долу. Границата от 500KHZ~1MHZ се е увеличила с около 3dB, а формата на вълната на пика е изравнена:

Поради специалното разположение на печатната платка (PCBA), има две високоволтови електропроводи, които трябва да бъдат свързани с други сигнални линии. След като високоволтовата линия се промени в усукана двойка, взаимната интерференция между проводниците е много по-малка. Данните от теста са показани на фигурата по-долу, а маржът от 24MHZ се е увеличил с около 3dB:

В този случай се използват два синфазни индуктора, единият от които е нискочестотен магнитен пръстен с индуктивност около 50mH, което значително подобрява електромагнитната съвместимост (ЕМС) в диапазона от 500KHZ~2MHZ. Другият е високочестотен магнитен пръстен с индуктивност около 60uH, което значително подобрява ЕМС в диапазона от 30MHZ~50MHZ.

Данните от теста на нискочестотния магнитен пръстен са показани на фигурата по-долу, като общият марж е увеличен с 2dB в диапазона от 300KHZ~30MHZ:

Данните от теста на високочестотния магнитен пръстен са показани на фигурата по-долу, а маржът е увеличен с повече от 10dB:

Надявам се, че всички ще могат да обменят мнения и да обсъдят EMC оптимизацията и да намерят най-доброто решение в непрекъснатото тестване.