تحسين EMC للمحرك عالي السرعة بدون فرش

1. أسباب EMC والتدابير الوقائية

في المحركات عالية السرعة بدون فرش، غالبًا ما تكون مشكلات EMC هي محور وصعوبة المشروع بأكمله، وتستغرق عملية تحسين EMC بأكملها الكثير من الوقت. لذلك، نحتاج إلى التعرف بشكل صحيح على أسباب تجاوز EMC للمعيار وطرق التحسين المقابلة أولاً.

يبدأ تحسين EMC بشكل أساسي من ثلاثة اتجاهات:

• تحسين مصدر التداخل

في التحكم في المحركات عالية السرعة بدون فرش، فإن أهم مصدر للتداخل هو دائرة القيادة المكونة من أجهزة التبديل مثل MOS وIGBT. دون التأثير على أداء المحرك عالي السرعة، فإن تقليل تردد حامل MCU، وتقليل سرعة تبديل أنبوب التبديل، واختيار أنبوب التبديل مع المعلمات المناسبة يمكن أن يقلل بشكل فعال من تداخل EMC.

• تقليل مسار اقتران مصدر التداخل

يمكن أن يؤدي تحسين توجيه وتخطيط PCBA إلى تحسين EMC بشكل فعال، كما أن اقتران الخطوط ببعضها البعض سيؤدي إلى تداخل أكبر. خاصة بالنسبة لخطوط الإشارة عالية التردد، حاول تجنب الآثار التي تشكل حلقات والآثار التي تشكل هوائيات. إذا لزم الأمر يمكن زيادة طبقة التدريع للحد من اقتران.

• وسائل منع التدخل

الأكثر استخدامًا في تحسين EMC هو أنواع مختلفة من المحاثات والمكثفات، ويتم اختيار المعلمات المناسبة للتداخلات المختلفة. مكثف Y ومحاثة الوضع الشائع مخصصان للتداخل في الوضع الشائع، والمكثف X مخصص للتداخل في الوضع التفاضلي. تنقسم الحلقة المغناطيسية الحثية أيضًا إلى حلقة مغناطيسية عالية التردد وحلقة مغناطيسية منخفضة التردد، ويجب إضافة نوعين من الحث في نفس الوقت عند الضرورة.

2. حالة تحسين EMC

فيما يتعلق بتحسين EMC لمحرك بدون فرش بسرعة 100000 دورة في الدقيقة لشركتنا، إليك بعض النقاط الرئيسية التي آمل أن تكون مفيدة للجميع.

من أجل جعل المحرك يصل إلى سرعة عالية تبلغ مائة ألف دورة، يتم ضبط تردد الناقل الأولي على 40 كيلو هرتز، وهو ضعف ارتفاع المحركات الأخرى. في هذه الحالة، لم تكن طرق التحسين الأخرى قادرة على تحسين EMC بشكل فعال. يتم تقليل التردد إلى 30 كيلو هرتز ويتم تقليل عدد مرات تبديل MOS بمقدار 1/3 قبل أن يكون هناك تحسن كبير. وفي الوقت نفسه، وجد أن Trr (وقت الاسترداد العكسي) للصمام الثنائي العكسي لـ MOS له تأثير على EMC، وتم اختيار MOS مع وقت استرداد عكسي أسرع. بيانات الاختبار كما هو موضح في الشكل أدناه. زاد الهامش من 500 كيلو هرتز إلى 1 ميجا هرتز بحوالي 3 ديسيبل وتم تسطيح شكل موجة الارتفاع:

نظرًا للتخطيط الخاص لـ PCBA، هناك خطين للطاقة ذات الجهد العالي يجب تجميعهما مع خطوط الإشارة الأخرى. بعد تغيير خط الجهد العالي إلى زوج ملتوي، يكون التداخل المتبادل بين الخيوط أصغر بكثير. بيانات الاختبار كما هو موضح في الشكل أدناه، وقد زاد هامش 24 ميجا هرتز بحوالي 3 ديسيبل:

في هذه الحالة، يتم استخدام اثنين من المحاثات ذات الوضع الشائع، أحدهما عبارة عن حلقة مغناطيسية منخفضة التردد، مع محاثة تبلغ حوالي 50 مللي أمبير، مما يحسن بشكل كبير EMC في نطاق 500 كيلو هرتز ~ 2 ميجا هرتز. والآخر عبارة عن حلقة مغناطيسية عالية التردد، مع محاثة تبلغ حوالي 60uH، مما يحسن بشكل كبير EMC في نطاق 30MHZ ~ 50MHZ.

تظهر بيانات اختبار الحلقة المغناطيسية منخفضة التردد في الشكل أدناه، ويتم زيادة الهامش الإجمالي بمقدار 2 ديسيبل في نطاق 300 كيلو هرتز ~ 30 ميجا هرتز:

تظهر بيانات اختبار الحلقة المغناطيسية عالية التردد في الشكل أدناه، ويتم زيادة الهامش بأكثر من 10 ديسيبل:

آمل أن يتمكن الجميع من تبادل الآراء وتبادل الأفكار حول تحسين EMC، وإيجاد أفضل حل في الاختبار المستمر.