EMC оптимизација на високобрзински мотор без четки

1. Причини за ЕМС и заштитни мерки

Кај брзите безчеткични мотори, проблемите со електромагнетната компатибилност (ЕМС) често се фокус и тежина на целиот проект, а процесот на оптимизација на целата ЕМС трае многу време. Затоа, прво треба правилно да ги препознаеме причините за надминување на стандардот на ЕМС и соодветните методи за оптимизација.

Оптимизацијата на EMC главно започнува од три насоки:

• Подобрете го изворот на пречки

При контрола на брзи безчеткични мотори, најважниот извор на пречки е погонското коло составено од прекинувачки уреди како што се MOS и IGBT. Без да се влијае на перформансите на брзиот мотор, намалувањето на носечката фреквенција на MCU, намалувањето на брзината на префрлување на прекинувачката цевка и изборот на прекинувачка цевка со соодветни параметри може ефикасно да ги намали EMC пречките.

• Намалување на патеката на спојување на изворот на интерференција

Оптимизирањето на рутирањето и распоредот на PCBA може ефикасно да го подобри EMC, а спојувањето на линиите едни со други ќе предизвика поголеми пречки. Особено за високофреквентни сигнални линии, обидете се да избегнете трагите да формираат јамки, а трагите да формираат антени. Доколку е потребно, можете да го зголемите заштитениот слој за да го намалите спојувањето.

• Средства за блокирање на пречки

Најчесто користени за подобрување на ЕМС се различни видови на индуктивност и кондензатори, а соодветни параметри се избираат за различни пречки. Y кондензаторот и индуктивноста во заеднички режим се за пречки во заеднички режим, а X кондензаторот е за пречки во диференцијален режим. Индуктивниот магнетен прстен е исто така поделен на високофреквентен магнетен прстен и нискофреквентен магнетен прстен, а два вида на индуктивности треба да се додадат истовремено кога е потребно.

2. Случај на оптимизација на EMC

Во оптимизацијата на EMC на мотор без четки од 100.000 вртежи во минута на нашата компанија, еве неколку клучни точки за кои се надевам дека ќе им бидат од помош на сите.

За да се постигне голема брзина од сто илјади вртежи, почетната фреквенција на носителот е поставена на 40KHZ, што е двојно поголема од другите мотори. Во овој случај, другите методи за оптимизација не беа во можност ефикасно да ја подобрат EMC. Фреквенцијата е намалена на 30KHZ и бројот на времиња на префрлување на MOS е намален за 1/3 пред да има значително подобрување. Во исто време, беше откриено дека Trr (времето на обратно закрепнување) на обратната диода на MOS има влијание врз EMC, и беше избран MOS со побрзо време на обратно закрепнување. Податоците од тестот се прикажани на сликата подолу. Маргината од 500KHZ~1MHZ е зголемена за околу 3dB, а брановата форма на шилецот е израмнета:

Поради посебниот распоред на PCBA, постојат два високонапонски далноводи кои треба да се поврзат со други сигнални линии. Откако високонапонската линија ќе се смени во извиткан пар, меѓусебната интерференција помеѓу каблите е многу помала. Податоците од тестот се прикажани на сликата подолу, а маргината од 24MHZ е зголемена за околу 3dB:

Во овој случај, се користат два индуктори со заеднички режим, од кои едниот е нискофреквентен магнетен прстен, со индуктивност од околу 50mH, што значително ја подобрува EMC во опсегот од 500KHZ~2MHZ. Другиот е високофреквентен магнетен прстен, со индуктивност од околу 60uH, што значително ја подобрува EMC во опсегот од 30MHZ~50MHZ.

Податоците од тестот на нискофреквентниот магнетен прстен се прикажани на сликата подолу, а вкупната маргина е зголемена за 2dB во опсегот од 300KHZ~30MHZ:

Податоците од тестот на високофреквентниот магнетен прстен се прикажани на сликата подолу, а маргината е зголемена за повеќе од 10dB:

Се надевам дека сите ќе можат да разменуваат мислења и да размислуваат за оптимизација на ЕМС и да го пронајдат најдоброто решение во континуирано тестирање.