OPTIMIZACIJA EMC-a VELIKOBRZINSKOG BEZČETKIČKOG MOTORA

1. Uzroci elektromagnetske kompatibilnosti i zaštitne mjere

Kod brzih bezčetkičnih motora, problemi EMC-a često su fokus i poteškoća cijelog projekta, a proces optimizacije cijelog EMC-a traje puno vremena. Stoga prvo moramo ispravno prepoznati uzroke prekoračenja standarda EMC-om i odgovarajuće metode optimizacije.

Optimizacija EMC-a uglavnom počinje iz tri smjera:

• Poboljšajte izvor smetnji

U upravljanju motorima bez četkica velike brzine, najvažniji izvor smetnji je pogonski krug sastavljen od sklopnih uređaja poput MOS i IGBT tranzistora. Bez utjecaja na performanse motora velike brzine, smanjenje noseće frekvencije MCU-a, smanjenje brzine preklapanja sklopne cijevi i odabir sklopne cijevi s odgovarajućim parametrima mogu učinkovito smanjiti EMC smetnje.

• Smanjenje puta spojke izvora smetnji

Optimiziranje usmjeravanja i rasporeda PCBA-e može učinkovito poboljšati EMC, a međusobna interferencija vodova uzrokovat će veće smetnje. Posebno kod visokofrekventnih signalnih vodova, pokušajte izbjeći da tragovi formiraju petlje i da tragovi formiraju antene. Ako je potrebno, možete povećati zaštitni sloj kako biste smanjili interferenciju.

• Sredstva za blokiranje smetnji

Najčešće korištene vrste induktiviteta i kondenzatora u poboljšanju EMC-a su različite vrste induktiviteta i kondenzatora, a za različite interferencije odabiru se prikladni parametri. Y kondenzator i induktivitet uobičajenog načina rada koriste se za interferenciju uobičajenog načina rada, a X kondenzator je za interferenciju diferencijalnog načina rada. Magnetski prsten induktiviteta također je podijeljen na visokofrekventni magnetski prsten i niskofrekventni magnetski prsten, a po potrebi je potrebno istovremeno dodati dvije vrste induktiviteta.

2. Slučaj optimizacije EMC-a

U EMC optimizaciji motora bez četkica sa 100 000 o/min naše tvrtke, evo nekoliko ključnih točaka za koje se nadam da će biti korisne svima.

Kako bi motor postigao veliku brzinu od sto tisuća okretaja, početna noseća frekvencija postavljena je na 40 kHz, što je dvostruko više nego kod drugih motora. U ovom slučaju, druge metode optimizacije nisu uspjele učinkovito poboljšati EMC. Frekvencija je smanjena na 30 kHz, a broj vremena preklapanja MOS-a smanjen je za 1/3 prije nego što dođe do značajnog poboljšanja. Istovremeno, utvrđeno je da Trr (vrijeme povratnog oporavka) povratne diode MOS-a utječe na EMC, te je odabran MOS s bržim vremenom povratnog oporavka. Podaci ispitivanja prikazani su na slici ispod. Margina od 500 kHz do 1 MHz povećala se za oko 3 dB, a oblik vala šiljka je izravnan:

Zbog posebnog rasporeda PCBA ploče, postoje dva visokonaponska dalekovoda koja je potrebno povezati s drugim signalnim vodovima. Nakon što se visokonaponski vod promijeni u upredeni par, međusobna interferencija između vodova je mnogo manja. Podaci ispitivanja su prikazani na slici ispod, a margina od 24 MHz se povećala za oko 3 dB:

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

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

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

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