1. Причини за ЕМС и защитни мерки
При високоскоростните безчеткови двигатели проблемите с EMC често са фокусът и трудността на целия проект, а процесът на оптимизация на цялата EMC отнема много време.Следователно първо трябва правилно да разпознаем причините за EMC, превишаващи стандарта и съответните методи за оптимизация.
EMC оптимизацията 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 засяга производителността на високоскоростния мотор, намаляването на носещата честота на MCU, намаляването на скоростта на превключване на превключващата тръба и избирането на превключващата тръба с подходящи параметри може ефективно да намали EMC смущенията.
- Намаляване на пътя на свързване на източника на смущения
Оптимизирането на маршрутизирането и оформлението на PCBA може ефективно да подобри EMC, а свързването на линии една към друга ще причини по-големи смущения.Особено за високочестотни сигнални линии, опитайте се да избегнете следите, образуващи контури, и следите, образуващи антени.Ако е необходимо, можете да увеличите екраниращия слой, за да намалите свързването.
- Средства за блокиране на смущения
Най-често използваните за подобряване на ЕМС са различни видове индуктивности и кондензатори, като за различни смущения се избират подходящи параметри.Кондензаторът Y и индуктивността на общия режим са за смущения в общ режим, а кондензаторът X е за смущения в диференциален режим.Индуктивният магнитен пръстен също е разделен на високочестотен магнитен пръстен и нискочестотен магнитен пръстен и два вида индуктивности трябва да се добавят едновременно, когато е необходимо.
2. EMC оптимизационен случай
В EMC оптимизацията на безчетков двигател със 100 000 оборота в минута на нашата компания, ето някои ключови точки, които се надявам да бъдат полезни на всички.
За да накара двигателя да достигне висока скорост от сто хиляди оборота, първоначалната носеща честота е настроена на 40KHZ, което е два пъти по-високо от другите двигатели.В този случай други методи за оптимизация не са успели да подобрят ефективно EMC.Честотата е намалена до 30 KHZ и броят на времената за превключване на MOS е намален с 1/3, преди да има значително подобрение.В същото време беше установено, че Trr (времето за обратно възстановяване) на обратния диод на MOS оказва влияние върху EMC и беше избран MOS с по-бързо време за обратно възстановяване.Данните от теста са както е показано на фигурата по-долу.Маржът от 500KHZ~1MHZ се е увеличил с около 3dB и пиковата форма на вълната е изравнена:
Поради специалното оформление на PCBA, има две електропроводи за високо напрежение, които трябва да бъдат свързани с други сигнални линии.След като линията за високо напрежение се промени на усукана двойка, взаимното смущение между проводниците е много по-малко.Данните от теста са както е показано на фигурата по-долу, а границата от 24MHZ се е увеличила 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 EMC в диапазона 500KHZ~2MHZ.Другият е високочестотен магнитен пръстен, с индуктивност около 60uH, което значително подобрява EMC в диапазона от 30MHZ~50MHZ.
Данните от теста на нискочестотния магнитен пръстен са показани на фигурата по-долу и общият марж е увеличен с 2dB в диапазона от 300KHZ~30MHZ:
Данните от теста на високочестотния магнитен пръстен са показани на фигурата по-долу и маржът е увеличен с повече от 10dB:
Надявам се, че всеки може да обмени мнения и да обмисли оптимизацията на EMC и да намери най-доброто решение в непрекъснато тестване.
Време на публикуване: 07 юни 2023 г