EMC-OPTIMERING AF HØJHASTIGHED BØRSTELØS MOTOR

1. Årsager til EMC og beskyttelsesforanstaltninger

I højhastigheds børsteløse motorer er EMC-problemer ofte fokus og sværhedsgrad for hele projektet, og optimeringsprocessen af ​​hele EMC tager meget tid. Derfor skal vi først korrekt genkende årsagerne til, at EMC overskrider standarden og de tilsvarende optimeringsmetoder.

EMC-optimering starter hovedsageligt fra tre retninger:

• Forbedre kilden til interferens

I styringen af ​​højhastigheds-børsteløse motorer er den vigtigste kilde til interferens drivkredsløbet, der består af koblingsenheder såsom MOS og IGBT. Uden at påvirke højhastighedsmotorens ydeevne kan reduktion af MCU-bærefrekvensen, reduktion af koblingshastigheden for koblingsrøret og valg af koblingsrør med passende parametre effektivt reducere EMC-interferens.

• Reduktion af interferenskildens koblingsvej

Optimering af PCBA routing og layout kan effektivt forbedre EMC, og kobling af linjer til hinanden vil forårsage større interferens. Forsøg især for højfrekvente signallinjer at undgå, at sporene danner sløjfer, og sporene danner antenner. Hvis det er nødvendigt kan øge afskærmningslaget for at reducere koblingen.

• Midler til at blokere interferens

Den mest almindeligt anvendte i EMC-forbedring er forskellige typer induktanser og kondensatorer, og passende parametre vælges til forskellige interferenser. Y kondensator og common mode induktans er til common mode interferens, og X kondensator er til differential mode interferens. Den magnetiske induktansring er også opdelt i en højfrekvent magnetisk ring og en lavfrekvent magnetisk ring, og to slags induktanser skal tilføjes på samme tid, når det er nødvendigt.

2. EMC optimering sag

I EMC-optimeringen af ​​en 100.000-rpm børsteløs motor i vores virksomhed er her nogle nøglepunkter, som jeg håber vil være nyttige for alle.

For at få motoren til at nå en høj hastighed på hundrede tusinde omdrejninger er den indledende bærefrekvens sat til 40KHZ, hvilket er dobbelt så højt som andre motorer. I dette tilfælde har andre optimeringsmetoder ikke været i stand til effektivt at forbedre EMC. Frekvensen reduceres til 30KHZ og antallet af MOS-omskiftningstider reduceres med 1/3, før der er en væsentlig forbedring. Samtidig blev det konstateret, at Trr (reverse recovery time) for den omvendte diode i MOS har en indvirkning på EMC, og en MOS med en hurtigere reverse recovery-tid blev valgt. Testdataene er som vist i figuren nedenfor. Marginen på 500KHZ~1MHZ er øget med omkring 3dB, og spidsbølgeformen er blevet flad:

På grund af PCBA'ens specielle layout er der to højspændingsledninger, der skal bundtes med andre signalledninger. Efter at højspændingsledningen er ændret til et snoet par, er den gensidige interferens mellem ledningerne meget mindre. Testdataene er som vist i figuren nedenfor, og 24MHZ-marginen er steget med omkring 3dB:

I dette tilfælde bruges to common-mode induktorer, hvoraf den ene er en lavfrekvent magnetisk ring, med en induktans på omkring 50mH, hvilket væsentligt forbedrer EMC i området 500KHZ~2MHZ. Den anden er en højfrekvent magnetisk ring med en induktans på omkring 60uH, hvilket forbedrer EMC markant i området 30MHZ~50MHZ.

Testdataene for den lavfrekvente magnetiske ring er vist i figuren nedenfor, og den samlede margin øges med 2dB i området 300KHZ~30MHZ:

Testdataene for den højfrekvente magnetiske ring er vist i figuren nedenfor, og marginen øges med mere end 10dB:

Jeg håber, at alle kan udveksle meninger og brainstorme om EMC-optimering, og finde den bedste løsning i kontinuerlig test.