EMC OPTIMIZACIJA BRZOG MOTORA BEZ ČETKICA

1. Uzroci EMC i zaštitne mjere

U brzim motorima bez četkica problemi EMC-a često su fokus i poteškoća cijelog projekta, a proces optimizacije cjelokupnog EMC-a oduzima puno vremena. Stoga prvo moramo ispravno prepoznati uzroke EMC-a koji premašuju standard i odgovarajuće metode optimizacije.

EMC optimizacija uglavnom počinje u tri smjera:

• Poboljšajte izvor smetnji

U upravljanju brzim motorima bez četkica, najvažniji izvor smetnji je pogonski krug sastavljen od sklopnih uređaja kao što su MOS i IGBT. Bez utjecaja na performanse motora velike brzine, smanjenjem frekvencije nositelja MCU-a, smanjenjem brzine prebacivanja sklopne cijevi i odabirom sklopne cijevi s odgovarajućim parametrima može se učinkovito smanjiti EMC smetnja.

• Smanjenje spojnog puta izvora smetnji

Optimiziranje PCBA usmjeravanja i rasporeda može učinkovito poboljšati elektromagnetsku kompatibilnost, a međusobno spajanje linija uzrokovat će veće smetnje. Osobito za visokofrekventne signalne vodove, pokušajte izbjeći tragove koji tvore petlje i tragove koji tvore antene. Ako je potrebno, može se povećati zaštitni sloj kako bi se smanjilo spajanje.

• Sredstva za blokiranje smetnji

U poboljšanju EMC-a najčešće se koriste razne vrste induktiviteta i kondenzatora, a za različite smetnje biraju se odgovarajući parametri. Y kondenzator i induktivitet zajedničkog načina rada služe za smetnje zajedničkog načina rada, a kondenzator X za smetnje diferencijalnog načina rada. Magnetski prsten induktiviteta također se dijeli na magnetski prsten visoke frekvencije i magnetski prsten niske frekvencije, a dvije vrste induktiviteta potrebno je dodati u isto vrijeme kada je to potrebno.

2. EMC optimizacijski slučaj

U EMC optimizaciji motora bez četkica od 100.000 o/min naše tvrtke, evo nekih ključnih točaka za koje se nadam da će biti od pomoći svima.

Kako bi motor postigao veliku brzinu od sto tisuća okretaja, početna noseća frekvencija postavljena je na 40KHZ, što je dvostruko više od ostalih motora. U ovom slučaju, druge metode optimizacije nisu mogle učinkovito poboljšati EMC. Frekvencija je smanjena na 30 KHZ, a broj vremena prebacivanja MOS-a smanjen je za 1/3 prije nego što dođe do značajnog poboljšanja. U isto vrijeme, utvrđeno je da Trr (vrijeme obrnutog oporavka) obrnute diode MOS-a ima utjecaj na EMC, te je odabran MOS s bržim obrnutim vremenom oporavka. Podaci ispitivanja prikazani su na donjoj slici. Margina od 500KHZ~1MHZ porasla je za oko 3dB, a valni oblik šiljaka je spljošten:

Zbog posebnog rasporeda PCBA, postoje dva visokonaponska voda koja se moraju spojiti u paket s drugim signalnim vodovima. Nakon što se visokonaponski vod promijeni u upredenu paricu, međusobne smetnje između vodova znatno su manje. Podaci o ispitivanju prikazani su na donjoj slici, a margina od 24MHZ porasla je za oko 3dB:

U ovom slučaju koriste se dvije zavojnice zajedničkog načina, od kojih je jedna niskofrekventni magnetski prsten, induktiviteta od oko 50mH, što značajno poboljšava EMC u rasponu od 500KHZ~2MHZ. Drugi je visokofrekventni magnetski prsten, s induktivitetom od oko 60uH, koji značajno poboljšava EMC u rasponu od 30MHZ~50MHZ.

Podaci o ispitivanju niskofrekventnog magnetskog prstena prikazani su na slici ispod, a ukupna margina je povećana za 2dB u rasponu od 300KHZ~30MHZ:

Podaci ispitivanja visokofrekventnog magnetskog prstena prikazani su na donjoj slici, a margina je povećana za više od 10 dB:

Nadam se da svi mogu razmijeniti mišljenja i razmijeniti ideje o EMC optimizaciji, te pronaći najbolje rješenje u kontinuiranom testiranju.