EMC-OPTIMERING AV HØYHASTIGHETS BØRSTELØS MOTOR

1. Årsaker til EMC og beskyttelsestiltak

I høyhastighets børsteløse motorer er EMC-problemer ofte fokus og vanskelighetsgrad for hele prosjektet, og optimaliseringsprosessen av hele EMC tar mye tid. Derfor må vi først gjenkjenne årsakene til at EMC overskrider standarden og de tilsvarende optimaliseringsmetodene.

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, redusere MCU-bærefrekvensen, redusere koblingshastigheten til koblingsrøret og velge koblingsrør med passende parametere, kan effektivt redusere EMC-interferens.

• Reduserer koblingsbanen 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 sporene danner løkker og sporene danner antenner. Om nødvendig kan øke skjermingslaget for å redusere koblingen.

• Midler for å blokkere interferens

Det mest brukte innen EMC-forbedring er ulike typer induktanser og kondensatorer, og egnede parametere velges for ulike interferenser. Y-kondensator og fellesmodusinduktans er for fellesmodusinterferens, og X-kondensator er for differensialmodusinterferens. Den magnetiske induktansringen 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-optimaliseringskoffert

I EMC-optimaliseringen av en børsteløs motor på 100 000 rpm fra selskapet vårt, er her noen nøkkelpunkter som jeg håper vil være nyttige for alle.

For å få motoren til å nå en høy hastighet på hundre tusen omdreininger, er den opprinnelige bærefrekvensen satt til 40KHZ, som er dobbelt så høy som andre motorer. I dette tilfellet har ikke andre optimaliseringsmetoder vært i stand til effektivt å forbedre EMC. Frekvensen reduseres til 30KHZ og antall MOS-svitsjetider reduseres med 1/3 før det er en betydelig forbedring. Samtidig ble det funnet at Trr (revers gjenopprettingstid) til reversdioden til MOS har innvirkning på EMC, og en MOS med raskere reverseringstid ble valgt. Testdataene er som vist i figuren nedenfor. Marginen på 500KHZ~1MHZ har økt med omtrent 3dB, og piggbølgeformen har blitt flatet ut:

På grunn av den spesielle utformingen av PCBA, er det to høyspentledninger som må buntes sammen med andre signallinjer. Etter at høyspentlinjen 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 ca. 50mH, noe som betydelig forbedrer EMC i området 500KHZ~2MHZ. Den andre er en høyfrekvent magnetisk ring, med en induktans på omtrent 60uH, som forbedrer EMC betydelig i området 30MHZ~50MHZ.

Testdataene til den lavfrekvente magnetiske ringen er vist i figuren nedenfor, og den totale marginen økes med 2dB i området 300KHZ~30MHZ:

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

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