ഹൈ-സ്പീഡ് ബ്രഷ്‌ലെസ് മോട്ടോറിന്റെ EMC ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ

1. EMC യുടെ കാരണങ്ങളും സംരക്ഷണ നടപടികളും

ഹൈ-സ്പീഡ് ബ്രഷ്‌ലെസ് മോട്ടോറുകളിൽ, EMC പ്രശ്‌നങ്ങളാണ് പലപ്പോഴും മുഴുവൻ പ്രോജക്റ്റിന്റെയും ശ്രദ്ധാകേന്ദ്രവും ബുദ്ധിമുട്ടും, കൂടാതെ മുഴുവൻ EMC യുടെയും ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്ക് വളരെയധികം സമയമെടുക്കും. അതിനാൽ, EMC നിലവാരം കവിയുന്നതിനുള്ള കാരണങ്ങളും അനുബന്ധ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ രീതികളും ആദ്യം നമ്മൾ ശരിയായി തിരിച്ചറിയേണ്ടതുണ്ട്.

EMC ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ പ്രധാനമായും മൂന്ന് ദിശകളിൽ നിന്നാണ് ആരംഭിക്കുന്നത്:

• ഇടപെടലിന്റെ ഉറവിടം മെച്ചപ്പെടുത്തുക

ഹൈ-സ്പീഡ് ബ്രഷ്‌ലെസ് മോട്ടോറുകളുടെ നിയന്ത്രണത്തിൽ, ഇടപെടലിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഉറവിടം MOS, IGBT പോലുള്ള സ്വിച്ചിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ടാണ്.ഹൈ-സ്പീഡ് മോട്ടോറിന്റെ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കാതെ, MCU കാരിയർ ഫ്രീക്വൻസി കുറയ്ക്കുക, സ്വിച്ചിംഗ് ട്യൂബിന്റെ സ്വിച്ചിംഗ് വേഗത കുറയ്ക്കുക, ഉചിതമായ പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സ്വിച്ചിംഗ് ട്യൂബ് തിരഞ്ഞെടുക്കുക എന്നിവ EMC ഇടപെടൽ ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കും.

• ഇടപെടൽ ഉറവിടത്തിന്റെ കപ്ലിംഗ് പാത കുറയ്ക്കുന്നു

PCBA റൂട്ടിംഗും ലേഔട്ടും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നത് EMC ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്തും, കൂടാതെ ലൈനുകൾ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിക്കുന്നത് കൂടുതൽ ഇടപെടലിന് കാരണമാകും. പ്രത്യേകിച്ച് ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നൽ ലൈനുകൾക്ക്, ലൂപ്പുകൾ രൂപപ്പെടുന്ന ട്രെയ്‌സുകളും ആന്റിനകൾ രൂപപ്പെടുന്ന ട്രെയ്‌സുകളും ഒഴിവാക്കാൻ ശ്രമിക്കുക. ആവശ്യമെങ്കിൽ കപ്ലിംഗ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഷീൽഡിംഗ് ലെയർ വർദ്ധിപ്പിക്കാം.

• ഇടപെടൽ തടയുന്നതിനുള്ള മാർഗങ്ങൾ

EMC മെച്ചപ്പെടുത്തലിൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് വിവിധ തരം ഇൻഡക്റ്റൻസുകളും കപ്പാസിറ്ററുകളുമാണ്, കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത ഇടപെടലുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ പാരാമീറ്ററുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. Y കപ്പാസിറ്ററും കോമൺ മോഡ് ഇൻഡക്റ്റൻസും കോമൺ മോഡ് ഇടപെടലിനുള്ളതാണ്, X കപ്പാസിറ്റർ ഡിഫറൻഷ്യൽ മോഡ് ഇടപെടലിനുള്ളതാണ്. ഇൻഡക്റ്റൻസ് മാഗ്നറ്റിക് റിംഗിനെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി മാഗ്നറ്റിക് റിംഗും ലോ ഫ്രീക്വൻസി മാഗ്നറ്റിക് റിംഗുമായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ ഒരേ സമയം രണ്ട് തരം ഇൻഡക്റ്റൻസുകൾ ചേർക്കേണ്ടതുണ്ട്.

2. EMC ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ കേസ്

ഞങ്ങളുടെ കമ്പനിയുടെ 100,000-rpm ബ്രഷ്‌ലെസ് മോട്ടോറിന്റെ EMC ഒപ്റ്റിമൈസേഷനിൽ, എല്ലാവർക്കും സഹായകരമാകുമെന്ന് ഞാൻ പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ചില പ്രധാന പോയിന്റുകൾ ഇതാ.

മോട്ടോർ ഒരു ലക്ഷം റൊവ്യൂഷനുകളുടെ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ എത്തുന്നതിനായി, പ്രാരംഭ കാരിയർ ഫ്രീക്വൻസി 40KHZ ആയി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് മറ്റ് മോട്ടോറുകളേക്കാൾ ഇരട്ടി കൂടുതലാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, മറ്റ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ രീതികൾക്ക് EMC ഫലപ്രദമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. ആവൃത്തി 30KHZ ആയി കുറയ്ക്കുകയും MOS സ്വിച്ചിംഗ് സമയങ്ങളുടെ എണ്ണം 1/3 കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് കാര്യമായ പുരോഗതി കൈവരിക്കും. അതേസമയം, MOS-ന്റെ റിവേഴ്സ് ഡയോഡിന്റെ Trr (റിവേഴ്സ് റിക്കവറി സമയം) EMC-യിൽ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നതായി കണ്ടെത്തി, വേഗതയേറിയ റിവേഴ്സ് റിക്കവറി സമയമുള്ള ഒരു MOS തിരഞ്ഞെടുത്തു. താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെയാണ് ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റ. 500KHZ~1MHZ ന്റെ മാർജിൻ ഏകദേശം 3dB വർദ്ധിച്ചു, സ്പൈക്ക് വേവ്ഫോം പരന്നിരിക്കുന്നു:

PCBA യുടെ പ്രത്യേക ലേഔട്ട് കാരണം, മറ്റ് സിഗ്നൽ ലൈനുകളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കേണ്ട രണ്ട് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പവർ ലൈനുകൾ ഉണ്ട്. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ലൈൻ ഒരു ട്വിസ്റ്റഡ് പെയറിലേക്ക് മാറ്റിയ ശേഷം, ലീഡുകൾ തമ്മിലുള്ള പരസ്പര ഇടപെടൽ വളരെ ചെറുതാണ്. താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെയാണ് ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റ, കൂടാതെ 24MHZ മാർജിൻ ഏകദേശം 3dB വർദ്ധിച്ചു:

ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, രണ്ട് കോമൺ-മോഡ് ഇൻഡക്‌ടറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയിലൊന്ന് ഏകദേശം 50mH ഇൻഡക്‌ടൻസുള്ള ഒരു ലോ-ഫ്രീക്വൻസി മാഗ്നറ്റിക് റിംഗ് ആണ്, ഇത് 500KHZ~2MHZ പരിധിയിലുള്ള EMCയെ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. മറ്റൊന്ന് ഏകദേശം 60uH ഇൻഡക്‌ടൻസുള്ള ഒരു ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി മാഗ്നറ്റിക് റിംഗ് ആണ്, ഇത് 30MHZ~50MHZ പരിധിയിലുള്ള EMCയെ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

ലോ-ഫ്രീക്വൻസി മാഗ്നറ്റിക് റിങ്ങിന്റെ ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റ താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ 300KHZ~30MHZ പരിധിയിൽ മൊത്തത്തിലുള്ള മാർജിൻ 2dB വർദ്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു:

ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി മാഗ്നറ്റിക് റിങ്ങിന്റെ ടെസ്റ്റ് ഡാറ്റ താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ മാർജിൻ 10dB-യിൽ കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു:

എല്ലാവർക്കും EMC ഒപ്റ്റിമൈസേഷനെക്കുറിച്ച് അഭിപ്രായങ്ങൾ കൈമാറാനും മസ്തിഷ്കപ്രക്ഷോഭം നടത്താനും തുടർച്ചയായ പരിശോധനയിലൂടെ മികച്ച പരിഹാരം കണ്ടെത്താനും കഴിയുമെന്ന് ഞാൻ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.