1. Αιτίες ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας και μέτρα προστασίας
Στους κινητήρες υψηλής ταχύτητας χωρίς ψήκτρες, τα προβλήματα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC) αποτελούν συχνά το επίκεντρο και τη δυσκολία ολόκληρου του έργου και η διαδικασία βελτιστοποίησης ολόκληρης της EMC απαιτεί πολύ χρόνο. Επομένως, πρέπει πρώτα να αναγνωρίσουμε σωστά τις αιτίες για τις οποίες η EMC υπερβαίνει το πρότυπο και τις αντίστοιχες μεθόδους βελτιστοποίησης.
Η βελτιστοποίηση της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC) ξεκινά κυρίως από τρεις κατευθύνσεις:
- Βελτιώστε την πηγή παρεμβολών
Στον έλεγχο κινητήρων υψηλής ταχύτητας χωρίς ψήκτρες, η πιο σημαντική πηγή παρεμβολών είναι το κύκλωμα οδήγησης που αποτελείται από συσκευές μεταγωγής όπως MOS και IGBT. Χωρίς να επηρεάζεται η απόδοση του κινητήρα υψηλής ταχύτητας, η μείωση της συχνότητας φέρουσας MCU, η μείωση της ταχύτητας μεταγωγής του σωλήνα μεταγωγής και η επιλογή του σωλήνα μεταγωγής με τις κατάλληλες παραμέτρους μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά τις παρεμβολές EMC.
- Μείωση της διαδρομής σύζευξης της πηγής παρεμβολής
Η βελτιστοποίηση της δρομολόγησης και της διάταξης των PCBA μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMC), ενώ η σύζευξη των γραμμών μεταξύ τους θα προκαλέσει μεγαλύτερες παρεμβολές. Ειδικά για τις γραμμές σήματος υψηλής συχνότητας, προσπαθήστε να αποφύγετε τα ίχνη να σχηματίζουν βρόχους και τα ίχνη να σχηματίζουν κεραίες. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να αυξήσετε το στρώμα θωράκισης για να μειώσετε τη σύζευξη.
- Μέσα αποκλεισμού παρεμβολών
Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι τύποι επαγωγών και πυκνωτών για τη βελτίωση της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας είναι διάφοροι τύποι επαγωγών και πυκνωτών, και επιλέγονται κατάλληλες παράμετροι για διαφορετικές παρεμβολές. Ο πυκνωτής Y και η επαγωγή κοινής λειτουργίας είναι για παρεμβολές κοινής λειτουργίας, και ο πυκνωτής X είναι για παρεμβολές διαφορικής λειτουργίας. Ο μαγνητικός δακτύλιος επαγωγής διαιρείται επίσης σε έναν μαγνητικό δακτύλιο υψηλής συχνότητας και έναν μαγνητικό δακτύλιο χαμηλής συχνότητας, και δύο είδη επαγωγών πρέπει να προστίθενται ταυτόχρονα όταν είναι απαραίτητο.
2. Περίπτωση βελτιστοποίησης ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας
Στη βελτιστοποίηση της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC) ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες 100.000 στροφών της εταιρείας μας, ακολουθούν ορισμένα βασικά σημεία που ελπίζω ότι θα φανούν χρήσιμα σε όλους.
Προκειμένου ο κινητήρας να φτάσει σε υψηλή ταχύτητα εκατό χιλιάδων περιστροφών, η αρχική συχνότητα φέροντος ορίζεται στα 40KHZ, η οποία είναι διπλάσια από ό,τι σε άλλους κινητήρες. Σε αυτήν την περίπτωση, άλλες μέθοδοι βελτιστοποίησης δεν μπόρεσαν να βελτιώσουν αποτελεσματικά την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMC). Η συχνότητα μειώνεται στα 30KHZ και ο αριθμός των χρόνων μεταγωγής MOS μειώνεται κατά 1/3 πριν υπάρξει σημαντική βελτίωση. Ταυτόχρονα, διαπιστώθηκε ότι ο χρόνος αντίστροφης ανάκτησης (Trr) της αντίστροφης διόδου του MOS έχει αντίκτυπο στην EMC και επιλέχθηκε ένα MOS με ταχύτερο χρόνο αντίστροφης ανάκτησης. Τα δεδομένα δοκιμών φαίνονται στο παρακάτω σχήμα. Το περιθώριο των 500KHZ~1MHZ έχει αυξηθεί κατά περίπου 3dB και η κυματομορφή αιχμής έχει ισοπεδωθεί:
Λόγω της ειδικής διάταξης της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCBA), υπάρχουν δύο γραμμές υψηλής τάσης που πρέπει να συνδυαστούν με άλλες γραμμές σήματος. Μετά την αλλαγή της γραμμής υψηλής τάσης σε συνεστραμμένο ζεύγος, η αμοιβαία παρεμβολή μεταξύ των αγωγών είναι πολύ μικρότερη. Τα δεδομένα δοκιμής είναι όπως φαίνονται στο παρακάτω σχήμα και το περιθώριο 24MHZ έχει αυξηθεί κατά περίπου 3dB:
Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιούνται δύο επαγωγείς κοινής λειτουργίας, ο ένας εκ των οποίων είναι ένας μαγνητικός δακτύλιος χαμηλής συχνότητας, με επαγωγή περίπου 50mH, η οποία βελτιώνει σημαντικά την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMC) στην περιοχή των 500KHZ~2MHZ. Ο άλλος είναι ένας μαγνητικός δακτύλιος υψηλής συχνότητας, με επαγωγή περίπου 60uH, η οποία βελτιώνει σημαντικά την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (EMC) στην περιοχή των 30MHZ~50MHZ.
Τα δεδομένα δοκιμής του μαγνητικού δακτυλίου χαμηλής συχνότητας φαίνονται στο παρακάτω σχήμα και το συνολικό περιθώριο αυξάνεται κατά 2dB στην περιοχή 300KHZ~30MHZ:
Τα δεδομένα δοκιμής του μαγνητικού δακτυλίου υψηλής συχνότητας φαίνονται στο παρακάτω σχήμα και το περιθώριο αυξάνεται κατά περισσότερο από 10dB:
Ελπίζω όλοι να μπορέσουν να ανταλλάξουν απόψεις και να κάνουν καταιγισμό ιδεών σχετικά με τη βελτιστοποίηση της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC) και να βρουν την καλύτερη λύση στις συνεχείς δοκιμές.
Ώρα δημοσίευσης: 07 Ιουνίου 2023