EMC OPTIMALIZÁCIA VYSOKORÝCHLOSTNÉHO BEZKÚHLÍKOVÉHO MOTORA

1. Príčiny EMC a ochranné opatrenia

Vo vysokorýchlostných bezkomutátorových motoroch sú problémy s EMC často stredobodom a náročnosťou celého projektu a proces optimalizácie celého EMC zaberá veľa času.Preto musíme najprv správne rozpoznať príčiny prekročenia normy EMC a zodpovedajúce optimalizačné metódy.

EMC optimalizácia začína hlavne z troch smerov:

• Zlepšite zdroj rušenia

Pri riadení vysokorýchlostných bezkomutátorových motorov je najdôležitejším zdrojom rušenia obvod pohonu zložený zo spínacích zariadení ako MOS a IGBT.Bez ovplyvnenia výkonu vysokorýchlostného motora, zníženie nosnej frekvencie MCU, zníženie rýchlosti spínania spínacej trubice a výber spínacej trubice s vhodnými parametrami môže účinne znížiť rušenie EMC.

• Zníženie spojovacej dráhy zdroja rušenia

Optimalizácia smerovania a rozloženia PCBA môže účinne zlepšiť EMC a vzájomné prepojenie liniek spôsobí väčšie rušenie.Najmä pri vysokofrekvenčných signálových vedeniach sa snažte vyhnúť tomu, aby stopy tvorili slučky a stopy tvorili antény.V prípade potreby je možné zvýšiť tieniacu vrstvu, aby sa znížila väzba.

• Prostriedky blokovania rušenia

Pri zlepšovaní EMC sa najčastejšie používajú rôzne typy indukčností a kondenzátorov a pre rôzne rušenia sa vyberajú vhodné parametre.Kondenzátor Y a indukčnosť v spoločnom režime sú pre rušenie v bežnom režime a kondenzátor X je pre rušenie v diferenciálnom režime.Indukčný magnetický krúžok je tiež rozdelený na vysokofrekvenčný magnetický krúžok a nízkofrekvenčný magnetický krúžok a v prípade potreby je potrebné pridať dva druhy indukčností.

2. Prípad optimalizácie EMC

Pri optimalizácii EMC 100 000-otáčkového bezkomutátorového motora našej spoločnosti je tu niekoľko kľúčových bodov, ktoré, dúfam, budú užitočné pre každého.

Aby motor dosiahol vysokú rýchlosť stotisíc otáčok, počiatočná nosná frekvencia je nastavená na 40 kHz, čo je dvakrát viac ako u iných motorov.V tomto prípade iné optimalizačné metódy nedokázali efektívne zlepšiť EMC.Frekvencia je znížená na 30KHZ a počet spínacích časov MOS je znížený o 1/3, než dôjde k výraznému zlepšeniu.Zároveň sa zistilo, že Trr (reverse recovery time) reverznej diódy MOS má vplyv na EMC a bola zvolená MOS s rýchlejšou reverznou dobou zotavenia.Skúšobné údaje sú ako na obrázku nižšie.Rozpätie 500 KHZ ~ 1 MHz sa zvýšilo o približne 3 dB a krivka špičky sa sploštila:

Kvôli špeciálnemu usporiadaniu PCBA existujú dve vysokonapäťové elektrické vedenia, ktoré je potrebné spojiť s inými signálnymi vedeniami.Po zmene vedenia vysokého napätia na krútenú dvojlinku je vzájomné rušenie medzi zvodmi oveľa menšie.Testovacie údaje sú také, ako je znázornené na obrázku nižšie a 24 MHz rezerva sa zvýšila približne o 3 dB:

V tomto prípade sú použité dve tlmivky so spoločným režimom, z ktorých jeden je nízkofrekvenčný magnetický krúžok, s indukčnosťou asi 50 mH, čo výrazne zlepšuje EMC v rozsahu 500 KHZ ~ 2 MHz.Druhým je vysokofrekvenčný magnetický krúžok s indukčnosťou asi 60uH, ktorý výrazne zlepšuje EMC v rozsahu 30MHZ~50MHZ.

Skúšobné údaje nízkofrekvenčného magnetického krúžku sú znázornené na obrázku nižšie a celková rezerva sa zvýši o 2 dB v rozsahu 300 KHZ ~ 30 MHz:

Skúšobné údaje vysokofrekvenčného magnetického krúžku sú zobrazené na obrázku nižšie a rezerva je zvýšená o viac ako 10 dB:

Dúfam, že si každý môže vymieňať názory a brainstormovať o optimalizácii EMC a nájsť najlepšie riešenie v neustálom testovaní.