1. Elektromagnetinio suderinamumo priežastys ir apsaugos priemonės
Didelės spartos bešepetėliniuose varikliuose EMC problemos dažnai yra viso projekto dėmesio centre ir sudėtingiausias aspektas, o viso EMC optimizavimo procesas užima daug laiko. Todėl pirmiausia turime teisingai nustatyti EMC viršijimo standartą priežastis ir atitinkamus optimizavimo metodus.
EMC optimizavimas daugiausia prasideda trimis kryptimis:
- Pagerinkite trukdžių šaltinį
Valdant greitaeigius bešepečius variklius, svarbiausias trukdžių šaltinis yra pavaros grandinė, sudaryta iš perjungimo įtaisų, tokių kaip MOS ir IGBT. Nepaveikiant greitaeigio variklio veikimo, galima efektyviai sumažinti EMC trukdžius sumažinant MCU nešlio dažnį, perjungimo lempos perjungimo greitį ir parenkant perjungimo lempą su atitinkamais parametrais.
- Trikdžių šaltinio sujungimo kelio sumažinimas
PCBA maršrutizavimo ir išdėstymo optimizavimas gali efektyviai pagerinti elektromagnetinį suderinamumą (EMC), o linijų sujungimas viena su kita sukels didesnius trukdžius. Ypač aukšto dažnio signalų linijose stenkitės vengti linijų, kurios sudaro kilpas, ir linijų, kurios sudaro antenas. Jei reikia, galima padidinti ekranavimo sluoksnį, kad sumažintumėte sujungimą.
- Trikdžių blokavimo priemonės
EMC gerinimui dažniausiai naudojami įvairių tipų induktyvumai ir kondensatoriai, o skirtingiems trukdžiams parenkami tinkami parametrai. Y kondensatorius ir bendrojo režimo induktyvumas skirti bendrojo režimo trukdžiams, o X kondensatorius – diferencinio režimo trukdžiams. Induktyvumo magnetinis žiedas taip pat skirstomas į aukšto dažnio magnetinį žiedą ir žemo dažnio magnetinį žiedą, ir prireikus vienu metu reikia pridėti dviejų rūšių induktyvumus.
2. EMC optimizavimo atvejis
Optimizuojant mūsų įmonės 100 000 aps./min. bešepetinį variklį su EMC, pateikiu keletą pagrindinių punktų, kurie, tikiuosi, bus naudingi visiems.
Kad variklis pasiektų didelį šimto tūkstančių apsisukimų greitį, pradinis nešlio dažnis nustatomas ties 40 kHz, tai yra dvigubai daugiau nei kitų variklių. Šiuo atveju kiti optimizavimo metodai negalėjo efektyviai pagerinti elektromagnetinio suderinamumo (EMS). Dažnis sumažinamas iki 30 kHz, o MOS perjungimo kartų skaičius sumažinamas 1/3, kol pasiekiamas reikšmingas pagerėjimas. Tuo pačiu metu nustatyta, kad MOS atvirkštinio diodo Trr (atvirkštinio atkūrimo laikas) turi įtakos EMS, todėl buvo pasirinktas MOS su greitesniu atvirkštinio atkūrimo laiku. Bandymo duomenys pateikti paveikslėlyje žemiau. 500 kHz ~ 1 MHz riba padidėjo apie 3 dB, o smailės bangos forma tapo plokštesnė:
Dėl specialaus PCBA išdėstymo yra dvi aukštos įtampos maitinimo linijos, kurias reikia sujungti su kitomis signalo linijomis. Pakeitus aukštos įtampos liniją į susuktą porą, abipusiai trukdžiai tarp laidų yra daug mažesni. Bandymo duomenys pateikti paveikslėlyje žemiau, o 24 MHz riba padidėjo apie 3 dB:
Šiuo atveju naudojami du bendrojo režimo induktoriai, vienas iš jų yra žemo dažnio magnetinis žiedas, kurio induktyvumas yra apie 50 mH, o tai žymiai pagerina EMC 500 kHz–2 MHz diapazone. Kitas yra aukšto dažnio magnetinis žiedas, kurio induktyvumas yra apie 60 μH, o tai žymiai pagerina EMC 30 MHz–50 MHz diapazone.
Žemo dažnio magnetinio žiedo bandymo duomenys pateikti paveikslėlyje žemiau, o bendra riba padidėja 2 dB 300 kHz ~ 30 MHz diapazone:
Aukšto dažnio magnetinio žiedo bandymo duomenys pateikti paveikslėlyje žemiau, o paraštė padidinama daugiau nei 10 dB:
Tikiuosi, kad visi galės pasikeisti nuomonėmis ir pasidalinti idėjomis apie EMC optimizavimą ir rasti geriausią sprendimą nuolatinio testavimo metu.
Įrašo laikas: 2023 m. birželio 7 d.