ĀTRGAITAS BEZSUKU MOTORA EMC OPTIMIZĀCIJA

1. EMC cēloņi un aizsardzības pasākumi

Ātrgaitas bezkontaktu motoros EMC problēmas bieži vien ir visa projekta uzmanības centrā un sarežģītība, un visa EMC optimizācijas process aizņem daudz laika. Tāpēc vispirms ir pareizi jāatpazīst standarta EMC pārsniegšanas cēloņi un atbilstošās optimizācijas metodes.

EMC optimizācija galvenokārt sākas trīs virzienos:

• Uzlabojiet traucējumu avotu

Ātrgaitas bezkontaktu motoru vadībā vissvarīgākais traucējumu avots ir piedziņas ķēde, kas sastāv no komutācijas ierīcēm, piemēram, MOS un IGBT. Neietekmējot ātrgaitas motora veiktspēju, samazinot MCU nesējfrekvenci, samazinot komutācijas lampas komutācijas ātrumu un izvēloties komutācijas lampu ar atbilstošiem parametriem, var efektīvi samazināt EMC traucējumus.

• Traucējumu avota savienojuma ceļa samazināšana

PCBA maršrutēšanas un izkārtojuma optimizēšana var efektīvi uzlabot elektromagnētisko saderību (EMC), un līniju savstarpēja savienošana radīs lielākus traucējumus. Īpaši augstfrekvences signālu līnijās jācenšas izvairīties no sliedēm, kas veido cilpas, un sliedēm, kas veido antenas. Ja nepieciešams, var palielināt ekranēšanas slāni, lai samazinātu savienojumu.

• Traucējumu bloķēšanas līdzekļi

EMC uzlabošanā visbiežāk izmanto dažāda veida induktivitātes un kondensatorus, un dažādiem traucējumiem tiek izvēlēti piemēroti parametri. Y kondensators un kopējā režīma induktivitāte ir paredzēti kopējā režīma traucējumiem, bet X kondensators ir paredzēts diferenciālā režīma traucējumiem. Indukcijas magnētiskais gredzens ir sadalīts arī augstfrekvences magnētiskajā gredzenā un zemfrekvences magnētiskajā gredzenā, un nepieciešamības gadījumā vienlaikus jāpievieno divu veidu induktivitātes.

2. EMC optimizācijas gadījums

Mūsu uzņēmuma 100 000 apgr./min bezsuku motora EMC optimizācijā šeit ir daži galvenie punkti, kas, cerams, būs noderīgi ikvienam.

Lai motors sasniegtu lielu ātrumu – simts tūkstošus apgriezienu, sākotnējā nesējfrekvence tiek iestatīta uz 40 kHz, kas ir divreiz augstāka nekā citiem motoriem. Šajā gadījumā citas optimizācijas metodes nav spējušas efektīvi uzlabot elektromagnētisko saderību (EMC). Frekvence tiek samazināta līdz 30 kHz, un MOS pārslēgšanās reižu skaits tiek samazināts par 1/3, pirms tiek panākts ievērojams uzlabojums. Tajā pašā laikā tika konstatēts, ka MOS apgrieztās diodes Trr (apgrieztās atkopšanas laiks) ietekmē EMC, un tika izvēlēts MOS ar ātrāku apgrieztās atkopšanas laiku. Testa dati ir parādīti attēlā zemāk. 500 kHz–1 MHz robeža ir palielinājusies par aptuveni 3 dB, un impulsa viļņa forma ir saplacinājusies:

PCBA īpašā izkārtojuma dēļ ir divas augstsprieguma elektrolīnijas, kas jāapvieno ar citām signāla līnijām. Pēc augstsprieguma līnijas nomaiņas uz vītā pāra līniju, savstarpējie traucējumi starp vadiem ir daudz mazāki. Testa dati ir parādīti attēlā zemāk, un 24 MHz rezerve ir palielinājusies par aptuveni 3 dB:

Šajā gadījumā tiek izmantoti divi kopīgā režīma induktori, no kuriem viens ir zemfrekvences magnētiskais gredzens ar induktivitāti aptuveni 50 mH, kas ievērojami uzlabo EMC diapazonā no 500 kHz līdz 2 MHz. Otrs ir augstfrekvences magnētiskais gredzens ar induktivitāti aptuveni 60 μH, kas ievērojami uzlabo EMC diapazonā no 30 MHz līdz 50 MHz.

Zemfrekvences magnētiskā gredzena testa dati ir parādīti attēlā zemāk, un kopējā rezerve ir palielināta par 2 dB diapazonā no 300 kHz līdz 30 MHz:

Augstas frekvences magnētiskā gredzena testa dati ir parādīti attēlā zemāk, un rezerve ir palielināta par vairāk nekā 10 dB:

Es ceru, ka visi varēs apmainīties viedokļiem un ģenerēt idejas par EMC optimizāciju, kā arī atrast labāko risinājumu nepārtrauktas testēšanas procesā.