EMC OPTIMIZACIJA BRZOG MOTORA BEZ ČETKICA

1. Uzroci EMC i zaštitne mjere

U brzim motorima bez četkica, EMC problemi su često fokus i poteškoća cijelog projekta, a proces optimizacije cijelog EMC-a oduzima puno vremena. Stoga, prvo moramo ispravno prepoznati razloge za EMC prekoračenje standarda i odgovarajuće metode optimizacije.

EMC optimizacija uglavnom počinje iz tri smjera:

• Poboljšajte izvor smetnji

U upravljanju brzim motorima bez četkica, najvažniji izvor smetnji je pogonsko kolo sastavljeno od sklopnih uređaja kao što su MOS i IGBT. Bez uticaja na performanse motora velike brzine, smanjenje frekvencije MCU nosioca, smanjenje brzine prebacivanja prekidačke cevi i odabir prekidačke cevi sa odgovarajućim parametrima može efikasno smanjiti EMC smetnje.

• Smanjenje putanje spajanja izvora smetnji

Optimizacija PCBA rutiranja i rasporeda može efikasno poboljšati elektromagnetnu kompatibilnost, a spajanje vodova jedni na druge će uzrokovati veće smetnje. Posebno za visokofrekventne signalne linije, pokušajte izbjeći tragove koji formiraju petlje i tragove koji formiraju antene. Ako je potrebno, može se povećati zaštitni sloj da se smanji spoj.

• Sredstva za blokiranje smetnji

U poboljšanju elektromagnetske kompatibilnosti najčešće se koriste različite vrste induktiviteta i kondenzatora, a za različite smetnje se biraju odgovarajući parametri. Y kondenzator i induktivnost zajedničkog moda služe za smetnje zajedničkog moda, a X kondenzator za smetnje diferencijalnog moda. Magnetni prsten induktivnosti je također podijeljen na magnetni prsten visoke frekvencije i magnetni prsten niske frekvencije, a dvije vrste induktivnosti moraju se dodati u isto vrijeme kada je to potrebno.

2. Slučaj EMC optimizacije

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

Da bi motor postigao veliku brzinu od sto hiljada okretaja, početna noseća frekvencija je postavljena na 40KHZ, što je dvostruko više od ostalih motora. U ovom slučaju, druge metode optimizacije nisu mogle efikasno poboljšati EMC. Frekvencija je smanjena na 30KHZ, a broj vremena prebacivanja MOS-a je smanjen za 1/3 prije nego što dođe do značajnog poboljšanja. Istovremeno je utvrđeno da Trr (reverzno vrijeme oporavka) reverzne diode MOS-a ima utjecaj na EMC, te je odabran MOS s bržim povratnim vremenom oporavka. Podaci testa su kao što je prikazano na slici ispod. Margina od 500KHZ~1MHZ se povećala za oko 3dB, a talasni oblik je spljošten:

Zbog posebnog rasporeda PCBA, postoje dva visokonaponska dalekovoda koji se moraju povezati s drugim signalnim linijama. Nakon što se visokonaponska linija promijeni u upredeni par, međusobne smetnje između vodova su mnogo manje. Podaci testa su kao što je prikazano na slici ispod, a margina od 24MHZ povećana je za oko 3dB:

U ovom slučaju se koriste dva induktivna induktora, od kojih je jedan niskofrekventni magnetni prsten, sa induktivnošću od oko 50mH, što značajno poboljšava EMC u rasponu od 500KHZ~2MHZ. Drugi je magnetni prsten visoke frekvencije, sa induktivnošću od oko 60uH, koji značajno poboljšava EMC u rasponu od 30MHZ~50MHZ.

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

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

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