1. Causas de EMC e medidas de proteção
Em motores sem escova de alta velocidade, os problemas de EMC costumam ser o foco e a dificuldade de todo o projeto, e o processo de otimização de toda a EMC leva muito tempo.Portanto, precisamos primeiro reconhecer corretamente as causas para a EMC exceder o padrão e os métodos de otimização correspondentes.
A otimização EMC começa principalmente em três direções:
- Melhore a fonte de interferência
No controle de motores sem escova de alta velocidade, a fonte de interferência mais importante é o circuito de acionamento composto por dispositivos de comutação como MOS e IGBT.Sem afetar o desempenho do motor de alta velocidade, reduzir a frequência portadora do MCU, reduzir a velocidade de comutação do tubo de comutação e selecionar o tubo de comutação com parâmetros apropriados pode efetivamente reduzir a interferência EMC.
- Reduzindo o caminho de acoplamento da fonte de interferência
A otimização do roteamento e do layout do PCBA pode efetivamente melhorar a EMC, e o acoplamento das linhas entre si causará maior interferência.Especialmente para linhas de sinal de alta frequência, tente evitar que os traços formem loops e os traços formem antenas.Se necessário pode aumentar a camada de blindagem para reduzir o acoplamento.
- Meios de bloquear interferência
O mais comumente usado na melhoria da EMC são vários tipos de indutâncias e capacitores, e parâmetros adequados são selecionados para diferentes interferências.O capacitor Y e a indutância de modo comum são para interferência de modo comum, e o capacitor X é para interferência de modo diferencial.O anel magnético de indutância também é dividido em um anel magnético de alta frequência e um anel magnético de baixa frequência, e dois tipos de indutâncias precisam ser adicionados ao mesmo tempo quando necessário.
2. Caso de otimização EMC
Na otimização EMC de um motor sem escova de 100.000 rpm de nossa empresa, aqui estão alguns pontos-chave que espero que sejam úteis para todos.
Para fazer com que o motor atinja uma alta velocidade de cem mil rotações, a frequência portadora inicial é ajustada para 40KHZ, que é o dobro dos demais motores.Neste caso, outros métodos de otimização não foram capazes de melhorar efetivamente a EMC.A frequência é reduzida para 30KHZ e o número de tempos de comutação MOS é reduzido em 1/3 antes que haja uma melhoria significativa.Ao mesmo tempo, verificou-se que o Trr (tempo de recuperação reversa) do diodo reverso do MOS tem impacto na EMC, e um MOS com tempo de recuperação reversa mais rápido foi selecionado.Os dados de teste são mostrados na figura abaixo.A margem de 500KHZ~1MHZ aumentou cerca de 3dB e a forma de onda do pico foi achatada:
Devido ao layout especial do PCBA, existem duas linhas de energia de alta tensão que precisam ser agrupadas com outras linhas de sinal.Depois que a linha de alta tensão é alterada para um par trançado, a interferência mútua entre os condutores é muito menor.Os dados de teste são mostrados na figura abaixo, e a margem de 24 MHz aumentou cerca de 3dB:
Neste caso, são utilizados dois indutores de modo comum, um dos quais é um anel magnético de baixa frequência, com uma indutância de cerca de 50mH, o que melhora significativamente a EMC na faixa de 500KHZ ~ 2MHZ.O outro é um anel magnético de alta frequência, com uma indutância de cerca de 60uH, o que melhora significativamente a EMC na faixa de 30MHZ ~ 50MHZ.
Os dados de teste do anel magnético de baixa frequência são mostrados na figura abaixo, e a margem geral é aumentada em 2dB na faixa de 300KHZ ~ 30MHZ:
Os dados de teste do anel magnético de alta frequência são mostrados na figura abaixo, e a margem é aumentada em mais de 10dB:
Espero que todos possam trocar opiniões e debater sobre a otimização da EMC e encontrar a melhor solução em testes contínuos.
Horário da postagem: 07/06/2023