OPTIMASI EMC MOTOR TANPA SIKAT KECEPATAN TINGGI

1. Penyebab EMC dan langkah-langkah perlindungan

Pada motor tanpa sikat berkecepatan tinggi, masalah EMC seringkali menjadi fokus dan kesulitan keseluruhan proyek, dan proses optimasi EMC secara keseluruhan membutuhkan banyak waktu. Oleh karena itu, kita perlu mengenali dengan benar penyebab EMC yang melebihi standar dan metode optimasi yang sesuai terlebih dahulu.

Optimalisasi EMC pada dasarnya dimulai dari tiga arah:

• Perbaiki sumber gangguan

Dalam pengendalian motor brushless berkecepatan tinggi, sumber interferensi terpenting adalah rangkaian penggerak yang terdiri dari perangkat switching seperti MOS dan IGBT. Tanpa memengaruhi kinerja motor berkecepatan tinggi, mengurangi frekuensi pembawa MCU, mengurangi kecepatan switching tabung switching, dan memilih tabung switching dengan parameter yang sesuai dapat secara efektif mengurangi interferensi EMC.

• Mengurangi jalur kopling sumber interferensi

Optimalisasi perutean dan tata letak PCBA dapat secara efektif meningkatkan EMC, dan kopling antar jalur akan menyebabkan interferensi yang lebih besar. Terutama untuk jalur sinyal frekuensi tinggi, usahakan untuk menghindari jalur yang membentuk loop dan jalur yang membentuk antena. Jika perlu, lapisan pelindung dapat ditingkatkan untuk mengurangi kopling.

• Cara untuk memblokir gangguan

Yang paling umum digunakan dalam peningkatan EMC adalah berbagai jenis induktansi dan kapasitor, dan parameter yang sesuai dipilih untuk interferensi yang berbeda. Kapasitor Y dan induktansi common mode digunakan untuk interferensi common mode, dan kapasitor X digunakan untuk interferensi differential mode. Cincin magnetik induktansi juga dibagi menjadi cincin magnetik frekuensi tinggi dan cincin magnetik frekuensi rendah, dan kedua jenis induktansi perlu ditambahkan secara bersamaan jika diperlukan.

2. Studi kasus optimasi EMC

Dalam optimasi EMC pada motor brushless 100.000 rpm di perusahaan kami, berikut beberapa poin penting yang semoga bermanfaat bagi semua orang.

Untuk membuat motor mencapai kecepatan tinggi seratus ribu putaran, frekuensi pembawa awal diatur ke 40 kHz, yang dua kali lebih tinggi dari motor lain. Dalam hal ini, metode optimasi lain belum mampu meningkatkan EMC secara efektif. Frekuensi dikurangi menjadi 30 kHz dan jumlah waktu switching MOS dikurangi 1/3 sebelum terjadi peningkatan yang signifikan. Pada saat yang sama, ditemukan bahwa Trr (waktu pemulihan balik) dari dioda balik MOS berpengaruh pada EMC, dan MOS dengan waktu pemulihan balik yang lebih cepat dipilih. Data pengujian ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Margin 500 kHz~1 MHz telah meningkat sekitar 3 dB dan bentuk gelombang spike telah diratakan:

Karena tata letak PCBA yang khusus, terdapat dua jalur daya tegangan tinggi yang perlu digabungkan dengan jalur sinyal lainnya. Setelah jalur tegangan tinggi diubah menjadi pasangan berpilin, interferensi timbal balik antar kabel jauh lebih kecil. Data pengujian ditunjukkan pada gambar di bawah ini, dan margin 24MHz telah meningkat sekitar 3dB:

Dalam hal ini, digunakan dua induktor common-mode, salah satunya adalah cincin magnetik frekuensi rendah, dengan induktansi sekitar 50mH, yang secara signifikan meningkatkan EMC dalam rentang 500KHZ~2MHZ. Yang lainnya adalah cincin magnetik frekuensi tinggi, dengan induktansi sekitar 60uH, yang secara signifikan meningkatkan EMC dalam rentang 30MHZ~50MHZ.

Data pengujian cincin magnetik frekuensi rendah ditunjukkan pada gambar di bawah ini, dan margin keseluruhan meningkat sebesar 2dB dalam rentang 300KHZ~30MHZ:

Data pengujian cincin magnet frekuensi tinggi ditunjukkan pada gambar di bawah ini, dan marginnya meningkat lebih dari 10dB:

Saya berharap semua orang dapat bertukar pendapat dan melakukan brainstorming tentang optimasi EMC, dan menemukan solusi terbaik melalui pengujian berkelanjutan.