1. Causes de la compatibilitat electromagnètica i mesures de protecció
En els motors sense escombretes d'alta velocitat, els problemes d'EMC solen ser el focus i la dificultat de tot el projecte, i el procés d'optimització de tota l'EMC requereix molt de temps. Per tant, primer cal reconèixer correctament les causes per les quals l'EMC supera l'estàndard i els mètodes d'optimització corresponents.
L'optimització de la compatibilitat electromagnètica (EMC) comença principalment des de tres direccions:
- Millorar la font d'interferències
En el control de motors sense escombretes d'alta velocitat, la font d'interferències més important és el circuit d'accionament compost per dispositius de commutació com ara MOS i IGBT. Sense afectar el rendiment del motor d'alta velocitat, la reducció de la freqüència portadora de l'MCU, la reducció de la velocitat de commutació del tub de commutació i la selecció del tub de commutació amb els paràmetres adequats poden reduir eficaçment les interferències EMC.
- Reducció de la via d'acoblament de la font d'interferència
L'optimització de l'encaminament i el disseny de la PCBA pot millorar eficaçment l'EMC, i l'acoblament de línies entre si causarà més interferències. Especialment per a línies de senyal d'alta freqüència, intenteu evitar que les traces formin bucles i les traces formin antenes. Si cal, podeu augmentar la capa de blindatge per reduir l'acoblament.
- Mitjans per bloquejar les interferències
Els més utilitzats en la millora de la compatibilitat electromagnètica (EMC) són diversos tipus d'inductàncies i condensadors, i es seleccionen paràmetres adequats per a diferents interferències. El condensador Y i la inductància de mode comú són per a la interferència de mode comú, i el condensador X és per a la interferència de mode diferencial. L'anell magnètic d'inductància també es divideix en un anell magnètic d'alta freqüència i un anell magnètic de baixa freqüència, i cal afegir dos tipus d'inductàncies alhora quan sigui necessari.
2. Cas d'optimització EMC
En l'optimització EMC d'un motor sense escombretes de 100.000 rpm de la nostra empresa, aquí teniu alguns punts clau que espero que siguin útils per a tothom.
Per tal que el motor arribi a una velocitat elevada de cent mil revolucions, la freqüència portadora inicial s'estableix a 40 KHZ, que és el doble que altres motors. En aquest cas, altres mètodes d'optimització no han pogut millorar eficaçment l'EMC. La freqüència es redueix a 30 KHZ i el nombre de temps de commutació MOS es redueix en 1/3 abans que hi hagi una millora significativa. Al mateix temps, es va trobar que el Trr (temps de recuperació inversa) del díode invers del MOS té un impacte en l'EMC, i es va seleccionar un MOS amb un temps de recuperació inversa més ràpid. Les dades de prova es mostren a la figura següent. El marge de 500 KHZ ~ 1 MHz ha augmentat en uns 3 dB i la forma d'ona del pic s'ha aplanat:
A causa de la disposició especial de la PCBA, hi ha dues línies d'alta tensió que s'han d'agrupar amb altres línies de senyal. Després que la línia d'alta tensió es canviï a un parell trenat, la interferència mútua entre els cables és molt menor. Les dades de prova es mostren a la figura següent i el marge de 24 MHz ha augmentat uns 3 dB:
En aquest cas, s'utilitzen dos inductors de mode comú, un dels quals és un anell magnètic de baixa freqüència, amb una inductància d'uns 50 mH, que millora significativament la compatibilitat electromagnètica (EMC) en el rang de 500 kHz a 2 MHz. L'altre és un anell magnètic d'alta freqüència, amb una inductància d'uns 60 uH, que millora significativament la compatibilitat electromagnètica en el rang de 30 MHz a 50 MHz.
Les dades de prova de l'anell magnètic de baixa freqüència es mostren a la figura següent, i el marge global augmenta en 2 dB en el rang de 300 KHZ ~ 30 MHz:
Les dades de prova de l'anell magnètic d'alta freqüència es mostren a la figura següent i el marge augmenta en més de 10 dB:
Espero que tothom pugui intercanviar opinions i fer pluja d'idees sobre l'optimització EMC i trobar la millor solució en proves contínues.
Data de publicació: 07 de juny de 2023