1. Causes de CEM et mesures de protection
Dans les moteurs sans balais à grande vitesse, les problèmes de CEM sont souvent au centre et la difficulté de l'ensemble du projet, et le processus d'optimisation de l'ensemble de la CEM prend beaucoup de temps.Par conséquent, nous devons d’abord reconnaître correctement les causes du dépassement de la norme CEM et les méthodes d’optimisation correspondantes.
L'optimisation CEM commence principalement dans trois directions :
- Améliorer la source d'interférence
Dans le contrôle des moteurs sans balais à grande vitesse, la source d'interférence la plus importante est le circuit de commande composé de dispositifs de commutation tels que MOS et IGBT.Sans affecter les performances du moteur à grande vitesse, la réduction de la fréquence porteuse du MCU, la réduction de la vitesse de commutation du tube de commutation et la sélection du tube de commutation avec les paramètres appropriés peuvent réduire efficacement les interférences CEM.
- Réduire le chemin de couplage de la source d'interférence
L'optimisation du routage et de la disposition des PCBA peut améliorer efficacement la CEM, et le couplage des lignes les unes aux autres provoquera des interférences plus importantes.Surtout pour les lignes de signaux haute fréquence, essayez d’éviter les traces formant des boucles et les traces formant des antennes.Si nécessaire, on peut augmenter la couche de blindage pour réduire le couplage.
- Moyens de bloquer les interférences
Les plus couramment utilisés dans l'amélioration de la CEM sont divers types d'inductances et de condensateurs, et des paramètres appropriés sont sélectionnés pour différentes interférences.Le condensateur Y et l'inductance de mode commun sont destinés aux interférences en mode commun, et le condensateur X est destiné aux interférences en mode différentiel.L'anneau magnétique d'inductance est également divisé en un anneau magnétique haute fréquence et un anneau magnétique basse fréquence, et deux types d'inductances doivent être ajoutés en même temps si nécessaire.
2. Cas d'optimisation CEM
Dans le cadre de l'optimisation CEM d'un moteur sans balais de 100 000 tr/min de notre entreprise, voici quelques points clés qui, je l'espère, seront utiles à tout le monde.
Afin que le moteur atteigne une vitesse élevée de cent mille tours, la fréquence porteuse initiale est réglée à 40 KHZ, soit deux fois plus élevée que les autres moteurs.Dans ce cas, d’autres méthodes d’optimisation n’ont pas permis d’améliorer efficacement la CEM.La fréquence est réduite à 30 KHZ et le nombre de temps de commutation MOS est réduit de 1/3 avant d'obtenir une amélioration significative.Dans le même temps, il a été constaté que le Trr (temps de récupération inverse) de la diode inverse du MOS a un impact sur la CEM, et un MOS avec un temps de récupération inverse plus rapide a été sélectionné.Les données de test sont présentées dans la figure ci-dessous.La marge de 500 KHZ ~ 1 MHZ a augmenté d'environ 3 dB et la forme d'onde de pointe a été aplatie :
En raison de la disposition particulière du PCBA, deux lignes électriques haute tension doivent être regroupées avec d'autres lignes de signaux.Une fois la ligne haute tension remplacée par une paire torsadée, les interférences mutuelles entre les fils sont beaucoup plus faibles.Les données de test sont présentées dans la figure ci-dessous, et la marge de 24 MHz a augmenté d'environ 3 dB :
Dans ce cas, deux inductances de mode commun sont utilisées, dont l'une est un anneau magnétique basse fréquence, avec une inductance d'environ 50 mH, ce qui améliore considérablement la CEM dans la plage de 500 KHZ ~ 2 MHZ.L'autre est un anneau magnétique haute fréquence, avec une inductance d'environ 60 uH, ce qui améliore considérablement la CEM dans la plage de 30 MHZ ~ 50 MHZ.
Les données de test de l'anneau magnétique basse fréquence sont présentées dans la figure ci-dessous, et la marge globale est augmentée de 2 dB dans la plage de 300 KHZ ~ 30 MHZ :
Les données de test de l'anneau magnétique haute fréquence sont présentées dans la figure ci-dessous, et la marge est augmentée de plus de 10 dB :
J'espère que tout le monde pourra échanger des opinions et réfléchir sur l'optimisation EMC, et trouver la meilleure solution lors des tests continus.
Heure de publication : 07 juin 2023