OPTIMIZACIJA EMC-a VELIKOBRZINSKOG BEZČETKIČKOG MOTORA

1. Uzroci elektromagnetne kompatibilnosti i zaštitne mjere

Kod brzih bezčetkičnih motora, problemi EMC-a često su u fokusu i predstavljaju poteškoću cijelog projekta, a proces optimizacije cijelog EMC-a oduzima mnogo 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

Prilikom upravljanja motorima bez četkica velike brzine, najvažniji izvor smetnji je pogonsko kolo sastavljeno od prekidačkih uređaja kao što su MOS i IGBT. Bez utjecaja na performanse motora velike brzine, smanjenje noseće frekvencije MCU-a, smanjenje brzine preključivanja prekidačke cijevi i odabir prekidačke cijevi s odgovarajućim parametrima mogu efikasno smanjiti EMC smetnje.

• Smanjenje putanje sprege izvora interferencije

Optimizacija usmjeravanja i rasporeda PCBA ploče može efikasno poboljšati EMC, a međusobna interferencija će uzrokovati 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 odgovarajući parametri se odabiru za različite interferencije. Y kondenzator i induktivitet uobičajenog načina rada su za interferenciju uobičajenog načina rada, a X kondenzator je za interferenciju diferencijalnog načina rada. Magnetni prsten induktiviteta je također podijeljen na visokofrekventni magnetni prsten i niskofrekventni magnetni prsten, a dvije vrste induktiviteta je potrebno dodati istovremeno kada je to potrebno.

2. Slučaj optimizacije EMC-a

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

Da bi motor dostigao veliku brzinu od sto hiljada okretaja, početna noseća frekvencija je postavljena na 40KHZ, što je dvostruko više nego kod drugih motora. U ovom slučaju, druge metode optimizacije nisu bile u stanju efikasno poboljšati EMC. Frekvencija je smanjena na 30KHZ, a broj preklopnih vremena MOS-a je smanjen za 1/3 prije nego što dođe do značajnog poboljšanja. Istovremeno, utvrđeno je da Trr (vrijeme povratnog oporavka) inverzne diode MOS-a ima utjecaj na EMC, te je odabran MOS s bržim vremenom povratnog oporavka. Podaci ispitivanja su prikazani na slici ispod. Margina od 500KHZ~1MHZ je povećana za oko 3dB, 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 moda, od kojih je jedan niskofrekventni magnetni prsten, sa induktivnošću od oko 50mH, koji značajno poboljšava EMC u rasponu od 500KHZ~2MHZ. Drugi je visokofrekventni magnetni prsten, sa induktivnošću od oko 60uH, koji značajno poboljšava EMC u rasponu od 30MHZ~50MHZ.

Podaci ispitivanja niskofrekventnog magnetnog 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 slici ispod, a margina je povećana za više od 10dB:

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