उच्च-गती ब्रशलेस मोटरचे EMC ऑप्टिमायझेशन

१. ईएमसीची कारणे आणि प्रतिबंधात्मक उपाय

हाय-स्पीड ब्रशलेस मोटर्समध्ये, EMC समस्या अनेकदा संपूर्ण प्रकल्पाचे मुख्य लक्ष आणि अडचण ठरतात, आणि संपूर्ण EMC च्या ऑप्टिमायझेशन प्रक्रियेला बराच वेळ लागतो. त्यामुळे, सर्वप्रथम EMC मानकापेक्षा जास्त होण्याची कारणे आणि त्यासंबंधित ऑप्टिमायझेशन पद्धती योग्यरित्या ओळखणे आवश्यक आहे.

EMC ऑप्टिमायझेशन मुख्यत्वे तीन दिशांनी सुरू होते:

• व्यत्ययाचा स्रोत सुधारा

हाय-स्पीड ब्रशलेस मोटर्सच्या नियंत्रणामध्ये, MOS आणि IGBT सारख्या स्विचिंग उपकरणांनी बनलेले ड्राइव्ह सर्किट हा व्यत्ययाचा सर्वात महत्त्वाचा स्रोत आहे. हाय-स्पीड मोटरच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम न करता, MCU कॅरियर फ्रिक्वेन्सी कमी करून, स्विचिंग ट्यूबचा स्विचिंग वेग कमी करून आणि योग्य पॅरामीटर्ससह स्विचिंग ट्यूबची निवड करून EMC व्यत्यय प्रभावीपणे कमी केला जाऊ शकतो.

• व्यत्यय स्रोताचा जोडणी मार्ग कमी करणे

PCBA रूटिंग आणि लेआउट ऑप्टिमाइझ केल्याने EMC मध्ये प्रभावीपणे सुधारणा होऊ शकते, आणि लाईन्सच्या एकमेकांशी होणाऱ्या कपलिंगमुळे अधिक व्यत्यय निर्माण होतो. विशेषतः उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नल लाईन्ससाठी, ट्रेसेसचे लूप आणि अँटेना तयार होणे टाळण्याचा प्रयत्न करा. आवश्यक असल्यास, कपलिंग कमी करण्यासाठी शिल्डिंग लेयर वाढवता येतो.

• व्यत्यय रोखण्याचे साधन

EMC सुधारणेमध्ये सर्वात सामान्यपणे विविध प्रकारचे इंडक्टन्स आणि कपॅसिटर्स वापरले जातात आणि वेगवेगळ्या व्यत्ययांसाठी योग्य पॅरामीटर्स निवडले जातात. Y कपॅसिटर आणि कॉमन मोड इंडक्टन्स हे कॉमन मोड व्यत्ययासाठी आहेत, तर X कपॅसिटर डिफरेंशियल मोड व्यत्ययासाठी आहे. इंडक्टन्स मॅग्नेटिक रिंगचे देखील उच्च वारंवारता मॅग्नेटिक रिंग आणि कमी वारंवारता मॅग्नेटिक रिंग असे विभाजन केले जाते आणि आवश्यकतेनुसार एकाच वेळी दोन प्रकारचे इंडक्टन्स जोडणे आवश्यक असते.

२. ईएमसी ऑप्टिमायझेशन केस

आमच्या कंपनीच्या 100,000-rpm ब्रशलेस मोटरच्या EMC ऑप्टिमायझेशनमध्ये, येथे काही महत्त्वाचे मुद्दे आहेत जे सर्वांसाठी उपयुक्त ठरतील अशी मला आशा आहे.

मोटरला एक लाख फेऱ्यांचा उच्च वेग गाठायला लावण्यासाठी, सुरुवातीची कॅरियर फ्रिक्वेन्सी ४० किलोहर्ट्झवर सेट केली आहे, जी इतर मोटर्सच्या तुलनेत दुप्पट आहे. अशा परिस्थितीत, इतर ऑप्टिमायझेशन पद्धती EMC मध्ये प्रभावीपणे सुधारणा करू शकल्या नाहीत. फ्रिक्वेन्सी ३० किलोहर्ट्झपर्यंत कमी केल्यावर आणि MOS स्विचिंगच्या वेळा १/३ ने कमी केल्यावरच लक्षणीय सुधारणा दिसून आली. त्याच वेळी, असे आढळून आले की MOS च्या रिव्हर्स डायोडच्या Trr (रिव्हर्स रिकव्हरी टाइम) चा EMC वर परिणाम होतो, आणि जलद रिव्हर्स रिकव्हरी टाइम असलेला MOS निवडण्यात आला. चाचणी डेटा खालील आकृतीत दर्शविल्याप्रमाणे आहे. ५०० किलोहर्ट्झ~१ मेगाहर्ट्झचे मार्जिन सुमारे ३ डीबीने वाढले आहे आणि स्पाइक वेव्हफॉर्म सपाट झाला आहे:

PCBA च्या विशेष रचनेमुळे, दोन उच्च-व्होल्टेज पॉवर लाईन्सना इतर सिग्नल लाईन्ससोबत एकत्र बांधण्याची आवश्यकता असते. उच्च-व्होल्टेज लाईनला ट्विस्टेड पेअरमध्ये बदलल्यानंतर, तारांमधील परस्पर हस्तक्षेप खूपच कमी होतो. चाचणी डेटा खालील आकृतीत दर्शवल्याप्रमाणे आहे, आणि 24MHZ मार्जिन सुमारे 3dB ने वाढले आहे:

या प्रकरणात, दोन कॉमन-मोड इंडक्टर वापरले जातात, त्यापैकी एक कमी-फ्रिक्वेन्सी चुंबकीय रिंग आहे, ज्याचे इंडक्टन्स सुमारे 50mH आहे, जे 500KHZ~2MHZ च्या रेंजमध्ये EMC मध्ये लक्षणीय सुधारणा करते. दुसरा उच्च-फ्रिक्वेन्सी चुंबकीय रिंग आहे, ज्याचे इंडक्टन्स सुमारे 60uH आहे, जे 30MHZ~50MHZ च्या रेंजमध्ये EMC मध्ये लक्षणीय सुधारणा करते.

कमी-फ्रिक्वेन्सी चुंबकीय रिंगचा चाचणी डेटा खालील आकृतीत दर्शविला आहे, आणि 300KHZ~30MHZ च्या रेंजमध्ये एकूण मार्जिन 2dB ने वाढले आहे:

उच्च-फ्रिक्वेन्सी चुंबकीय रिंगचा चाचणी डेटा खालील आकृतीत दर्शविला आहे, आणि मार्जिन 10dB पेक्षा जास्त वाढवण्यात आले आहे:

मला आशा आहे की सर्वजण EMC ऑप्टिमायझेशनवर मतांची देवाणघेवाण करतील, विचारमंथन करतील आणि सतत चाचणीमध्ये सर्वोत्तम उपाय शोधतील.