EMC-OPTIMALISERING AV HØYHASTIGHETS BØRSTELØS MOTOR

1. Årsaker til EMC og beskyttelsestiltak

I høyhastighets børsteløse motorer er EMC-problemer ofte fokuset og vanskelighetsgraden i hele prosjektet, og optimaliseringsprosessen for hele EMC-en tar mye tid. Derfor må vi først identifisere årsakene til at EMC-en overskrider standarden og bruke tilhørende optimaliseringsmetoder.

EMC-optimalisering starter hovedsakelig fra tre retninger:

• Forbedre kilden til interferens

Ved styring av høyhastighets børsteløse motorer er den viktigste kilden til interferens drivkretsen som består av bryterenheter som MOS og IGBT. Uten å påvirke ytelsen til høyhastighetsmotoren, kan det å redusere MCU-bærefrekvensen, redusere bryterhastigheten til bryterrøret og velge bryterrør med passende parametere effektivt redusere EMC-interferens.

• Redusere koblingsveien til interferenskilden

Optimalisering av PCBA-ruting og -layout kan effektivt forbedre EMC, og kobling av linjer til hverandre vil forårsake større interferens. Spesielt for høyfrekvente signallinjer, prøv å unngå at spor danner løkker og spor danner antenner. Om nødvendig kan skjermingslaget økes for å redusere koblingen.

• Midler for å blokkere interferens

De vanligste typene induktanser og kondensatorer som brukes i EMC-forbedring, er ulike typer induktanser og kondensatorer, og passende parametere velges for ulike interferenser. Y-kondensator og fellesmodusinduktans er for fellesmodusinterferens, og X-kondensator er for differensialmodusinterferens. Induktansmagnetringen er også delt inn i en høyfrekvent magnetisk ring og en lavfrekvent magnetisk ring, og to typer induktanser må legges til samtidig når det er nødvendig.

2. EMC-optimaliseringseksempel

I EMC-optimaliseringen av en børsteløs motor på 100 000 o/min i vårt selskap, er det noen viktige punkter som jeg håper vil være nyttige for alle.

For å få motoren til å nå en høy hastighet på hundre tusen omdreininger, settes den innledende bærefrekvensen til 40 kHz, som er dobbelt så høy som andre motorer. I dette tilfellet har andre optimaliseringsmetoder ikke vært i stand til å forbedre EMC effektivt. Frekvensen reduseres til 30 kHz, og antallet MOS-koblingstider reduseres med 1/3 før det oppnås en betydelig forbedring. Samtidig ble det funnet at Trr (revers gjenopprettingstid) til den reverserte dioden i MOS har en innvirkning på EMC, og en MOS med raskere revers gjenopprettingstid ble valgt. Testdataene er som vist i figuren nedenfor. Marginen på 500 kHz ~ 1 MHz har økt med omtrent 3 dB, og spike-bølgeformen har blitt flatet ut:

På grunn av den spesielle utformingen av PCBA-en, er det to høyspentledninger som må buntes sammen med andre signalledninger. Etter at høyspentledningen er endret til et tvunnet par, er den gjensidige interferensen mellom ledningene mye mindre. Testdataene er som vist i figuren nedenfor, og 24MHZ-marginen har økt med omtrent 3dB:

I dette tilfellet brukes to common-mode induktorer, hvorav den ene er en lavfrekvent magnetisk ring med en induktans på omtrent 50 mH, noe som forbedrer EMC betydelig i området 500 kHz ~ 2 MHz. Den andre er en høyfrekvent magnetisk ring med en induktans på omtrent 60 uH, noe som forbedrer EMC betydelig i området 30 MHz ~ 50 MHz.

Testdataene for den lavfrekvente magnetiske ringen er vist i figuren nedenfor, og den totale marginen økes med 2dB i området 300 kHz ~ 30 mhz:

Testdataene for den høyfrekvente magnetiske ringen er vist i figuren nedenfor, og marginen er økt med mer enn 10 dB:

Jeg håper alle kan utveksle meninger og idémyldre om EMC-optimalisering, og finne den beste løsningen gjennom kontinuerlig testing.