1. Vzroki za EMC in zaščitni ukrepi
Pri visokohitrostnih brezkrtačnih motorjih so težave z elektromagnetno združljivostjo pogosto središče in težava celotnega projekta, postopek optimizacije celotne elektromagnetne združljivosti pa traja veliko časa.Zato moramo najprej pravilno prepoznati vzroke za EMC preseganje standarda in ustrezne metode optimizacije.
Optimizacija EMC se v glavnem začne v treh smereh:
- Izboljšajte vir motenj
Pri krmiljenju visokohitrostnih brezkrtačnih motorjev je najpomembnejši vir motenj pogonsko vezje, sestavljeno iz stikalnih naprav, kot sta MOS in IGBT.Ne da bi to vplivalo na zmogljivost motorja z visoko hitrostjo, lahko zmanjšanje nosilne frekvence MCU, zmanjšanje hitrosti preklopa preklopne cevi in izbira preklopne cevi z ustreznimi parametri učinkovito zmanjša motnje EMC.
- Zmanjšanje spojne poti vira motenj
Optimiziranje usmerjanja in postavitve PCBA lahko učinkovito izboljša elektromagnetno združljivost, povezovanje linij med seboj pa bo povzročilo večje motnje.Zlasti pri visokofrekvenčnih signalnih linijah se poskušajte izogniti sledom, ki tvorijo zanke, in sledom, ki tvorijo antene.Po potrebi lahko povečate zaščitno plast, da zmanjšate spoj.
- Sredstva za blokiranje motenj
Najpogosteje se pri izboljšanju EMC uporabljajo različne vrste induktivnosti in kondenzatorjev, za različne motnje pa se izberejo ustrezni parametri.Kondenzator Y in induktivnost skupnega načina sta za interferenco skupnega načina, kondenzator X pa za motnje diferencialnega načina.Induktivni magnetni obroč je prav tako razdeljen na visokofrekvenčni magnetni obroč in nizkofrekvenčni magnetni obroč, po potrebi pa je treba hkrati dodati dve vrsti induktivnosti.
2. EMC optimizacijski primer
Pri optimizaciji EMC brezkrtačnega motorja s 100.000 vrtljaji na minuto našega podjetja je tukaj nekaj ključnih točk, za katere upam, da bodo v pomoč vsem.
Da bi motor dosegel visoko hitrost sto tisoč vrtljajev, je začetna nosilna frekvenca nastavljena na 40 KHZ, kar je dvakrat več kot pri drugih motorjih.V tem primeru druge metode optimizacije niso mogle učinkovito izboljšati EMC.Frekvenca se zmanjša na 30 KHZ in število preklopnih časov MOS se zmanjša za 1/3, preden pride do bistvenega izboljšanja.Istočasno je bilo ugotovljeno, da Trr (čas povratne obnovitve) povratne diode MOS vpliva na EMC, zato je bil izbran MOS s hitrejšim časom povratne obnovitve.Testni podatki so prikazani na spodnji sliki.Meja 500KHZ~1MHZ se je povečala za približno 3dB in valovna oblika konice je bila sploščena:
Zaradi posebne postavitve PCBA obstajata dva visokonapetostna daljnovoda, ki ju je treba povezati z drugimi signalnimi vodi.Po zamenjavi visokonapetostnega voda z dvoparico je medsebojna interferenca med vodniki veliko manjša.Preizkusni podatki so prikazani na spodnji sliki, meja 24 MHZ pa se je povečala za približno 3 dB:
V tem primeru se uporabljata dve skupni induktorji, od katerih je ena nizkofrekvenčni magnetni obroč z induktivnostjo približno 50 mH, kar bistveno izboljša EMC v območju 500KHZ~2MHZ.Drugi je visokofrekvenčni magnetni obroč z induktivnostjo približno 60uH, ki bistveno izboljša EMC v območju 30MHZ~50MHZ.
Podatki o preskusu nizkofrekvenčnega magnetnega obroča so prikazani na spodnji sliki, celotna marža pa se poveča za 2dB v območju 300KHZ~30MHZ:
Podatki o preskusu visokofrekvenčnega magnetnega obroča so prikazani na spodnji sliki, meja pa se poveča za več kot 10 dB:
Upam, da si lahko vsi izmenjajo mnenja in razmišljajo o optimizaciji EMC ter najdejo najboljšo rešitev v nenehnem testiranju.
Čas objave: jun-07-2023