加入星計(jì)劃,您可以享受以下權(quán)益:

  • 創(chuàng)作內(nèi)容快速變現(xiàn)
  • 行業(yè)影響力擴(kuò)散
  • 作品版權(quán)保護(hù)
  • 300W+ 專業(yè)用戶
  • 1.5W+ 優(yōu)質(zhì)創(chuàng)作者
  • 5000+ 長(zhǎng)期合作伙伴
立即加入
  • 正文
    • 一、無刷電機(jī)原理及其EMI噪聲源
    • 二、總結(jié)
  • 推薦器件
  • 相關(guān)推薦
  • 電子產(chǎn)業(yè)圖譜
申請(qǐng)入駐 產(chǎn)業(yè)圖譜

詳細(xì)解析無刷電機(jī)EMI整改!| 深圳比創(chuàng)達(dá)電子科技(下)

2023/08/24
3408
閱讀需 6 分鐘
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點(diǎn)資訊討論

圖文并茂:詳細(xì)解析無刷電機(jī)EMI整改?相信不少人是有疑問的,今天深圳市比創(chuàng)達(dá)電子科技有限公司就跟大家解答一下!

無刷電機(jī)的RE & CE整改——前言

由于無刷電機(jī)的安全可靠、效率高、噪聲低、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),其應(yīng)用越來越廣泛,在諸如廚房電器、白色家電、智能家居、電機(jī)數(shù)碼、醫(yī)療設(shè)備、汽車等領(lǐng)域中都有它的身影。而無刷電機(jī)因?yàn)槠?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/513964.html">電子開關(guān)驅(qū)動(dòng)控制模式,難免會(huì)出現(xiàn)EMI問題。在比創(chuàng)達(dá)近期的眾多整改案例中,也出現(xiàn)較多的無刷電機(jī)類產(chǎn)品(包括風(fēng)扇、風(fēng)機(jī)、高速吹風(fēng)筒)的EMI問題;

經(jīng)過對(duì)產(chǎn)品特性的分析研究,結(jié)合經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)團(tuán)隊(duì)技術(shù)指導(dǎo)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,最終所有的產(chǎn)品均迅速通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,現(xiàn)將比創(chuàng)達(dá)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的部分案例分享如下:

一、無刷電機(jī)原理及其EMI噪聲源

相比有刷電機(jī)通過碳刷換向器實(shí)現(xiàn)電流方向的變換,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)方向的切換、保證線圈感生的磁場(chǎng)相對(duì)永磁體來說總是連續(xù)產(chǎn)生吸引或排斥作用,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子線圈的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),無刷電機(jī)是通過不同組半導(dǎo)體開關(guān)的通斷(如PWM波輸入MOS管柵極、控制其開關(guān))來改變線圈中的電流流向、切換線圈的磁場(chǎng)方向?qū)崿F(xiàn)對(duì)永磁轉(zhuǎn)子接力推拉旋轉(zhuǎn)。

如圖1,在某一時(shí)間,電控模塊的開關(guān)管Q1和Q5導(dǎo)通,電流流過線圈A組和B組;如圖2,因線圈的繞線方式不同,二者產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反,對(duì)同一永磁轉(zhuǎn)子一組線圈產(chǎn)生推力、一組產(chǎn)生拉力,實(shí)現(xiàn)了2組線圈合力驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖2 線圈定子推拉永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)示意

因此,不同于有刷電機(jī)的電刷與換向器的續(xù)斷接觸產(chǎn)生的電火花為較大噪聲來源,無刷電機(jī)的噪聲主要由電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)模塊、開關(guān)管的開關(guān)噪聲產(chǎn)生。另外,機(jī)器自身的電源模塊:AC-DC、DC-DC模塊也會(huì)產(chǎn)生較大噪聲。

通過現(xiàn)場(chǎng)分析產(chǎn)品的原理圖PCBA,發(fā)現(xiàn)針對(duì)開關(guān)控制、驅(qū)動(dòng)模塊易出問題的點(diǎn)或者可通過限流、濾波降低干擾的點(diǎn),如開關(guān)管SW端、MOS管輸出端并無限流、濾波措施,或是濾波參數(shù)還有調(diào)整的空間;而電源DC-DC模塊的輸入端也無相應(yīng)的抑制共模噪聲措施;現(xiàn)場(chǎng)通過近場(chǎng)掃描也確實(shí)能發(fā)現(xiàn)這兩塊的噪聲較大。

找到了源頭,接下來的處理措施也就簡(jiǎn)單了,最終的整改措施包括:

1)DC輸入加CLC濾波(如圖3,C1=C2=22uF,L1為272共模電感:BWMF702P272P1A);

2)MOS管柵極RC由75R/4.7nF改成110R/6.8nF;

3)三相驅(qū)動(dòng)輸出對(duì)地加10nF電容濾波;

4)電機(jī)線纜靠近電機(jī)端繞磁環(huán)(BTRC02RH278);

圖3 DC輸入加CLC

(因主板不易串接,故用面包板飛線,量產(chǎn)需改板)

圖4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊濾波

(客戶未提供原理圖,此原理圖僅作示意)

圖5 電機(jī)線繞磁環(huán)

二、總結(jié)

1、無刷電機(jī)的主要噪聲源為電驅(qū)電控模塊的DC-DC升降壓電源的噪聲、及三相驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的開關(guān)噪聲;

2、抑制無刷電機(jī)EMI的噪聲可以針對(duì)其開關(guān)管的脈沖控制信號(hào)、三相輸出的矩形波信號(hào)進(jìn)行處理,通過加濾波措施對(duì)矩形波上升沿和下降沿的過沖、振鈴進(jìn)行削弱;同時(shí)也可以延緩信號(hào)上升沿和下降沿,降低干擾;

3、電機(jī)自身的金屬外殼一般都有一定的屏蔽作用,但因外接線纜、非金屬結(jié)構(gòu)件的存在等,無法保證完全屏蔽、干擾也會(huì)以傳導(dǎo)的方式通過線纜外泄,其他電源、監(jiān)控等線纜也是潛在的等效天線,所以針對(duì)線纜也需要做屏蔽或?yàn)V波(端口濾波、繞磁環(huán)等)處理。

綜上所述,相信通過本文的描述,各位對(duì)無刷電機(jī)EMI整改都有一定了解了吧,有疑問和有不懂的想了解可以隨時(shí)咨詢深圳比創(chuàng)達(dá)這邊。今天就先說到這,下次給各位講解些別的內(nèi)容,咱們下回見啦!也可以關(guān)注我司公眾平臺(tái)賬號(hào):深圳比創(chuàng)達(dá)EMC!

以上就是深圳市比創(chuàng)達(dá)電子科技有限公司小編給您們介紹的圖文并茂:詳細(xì)解析無刷電機(jī)EMI整改的內(nèi)容,希望大家看后有所幫助!

深圳市比創(chuàng)達(dá)電子科技有限公司成立于2012年,總部位于深圳市龍崗區(qū),成立至今一直專注于EMC電磁兼容領(lǐng)域,致力于為客戶提供最高效最專業(yè)的EMC一站式解決方案,業(yè)務(wù)范圍覆蓋EMC元件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及EMC設(shè)計(jì)和整改。

推薦器件

更多器件
器件型號(hào) 數(shù)量 器件廠商 器件描述 數(shù)據(jù)手冊(cè) ECAD模型 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí) 參考價(jià)格 更多信息
AR0130CSSM00SPCA0-DRBR1 1 onsemi CMOS Image Sensor, 1.2 MP, 1/3" Monochrome, Parallel Interface, iLCC package, double side AR glass (Dry Pack), 240-JTRAY
$17.64 查看
DS18B20U+T&R 1 Maxim Integrated Products Serial Switch/Digital Sensor, 12 Bit(s), 0.50Cel, Square, 8 Pin, Surface Mount, LEAD FREE, USOP-8
$4.05 查看
TLE4998P4 1 Infineon Technologies AG Hall Effect Sensor, 50mT Min, 200mT Max, 0.30-0.60V, BICMOS, Plastic/Epoxy, Rectangular, 4 Pin, Through Hole Mount, GREEN PACKAGE-4
暫無數(shù)據(jù) 查看

相關(guān)推薦

電子產(chǎn)業(yè)圖譜