उच्च गति ब्रशलेस मोटर का EMC अनुकूलन

1. ईएमसी के कारण और सुरक्षात्मक उपाय

उच्च गति वाले ब्रशलेस मोटरों में, EMC समस्याएँ अक्सर पूरी परियोजना का केंद्र और कठिनाई होती हैं, और संपूर्ण EMC की अनुकूलन प्रक्रिया में बहुत समय लगता है। इसलिए, हमें पहले EMC के मानक से अधिक होने के कारणों और संबंधित अनुकूलन विधियों को सही ढंग से पहचानना होगा।

ईएमसी अनुकूलन मुख्यतः तीन दिशाओं से शुरू होता है:

• हस्तक्षेप के स्रोत में सुधार करें

उच्च गति वाले ब्रशलेस मोटरों के नियंत्रण में, हस्तक्षेप का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत MOS और IGBT जैसे स्विचिंग उपकरणों से बना ड्राइव सर्किट है। उच्च गति वाले मोटर के प्रदर्शन को प्रभावित किए बिना, MCU वाहक आवृत्ति को कम करके, स्विचिंग ट्यूब की स्विचिंग गति को कम करके, और उपयुक्त मापदंडों के साथ स्विचिंग ट्यूब का चयन करके, EMC हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है।

• हस्तक्षेप स्रोत के युग्मन पथ को कम करना

PCBA रूटिंग और लेआउट को अनुकूलित करने से EMC में प्रभावी रूप से सुधार हो सकता है, और लाइनों के एक-दूसरे से युग्मन से अधिक हस्तक्षेप होगा। विशेष रूप से उच्च-आवृत्ति सिग्नल लाइनों के लिए, ट्रेस के लूप बनाने और ट्रेस के एंटेना बनाने से बचने का प्रयास करें। यदि आवश्यक हो, तो युग्मन को कम करने के लिए परिरक्षण परत को बढ़ाया जा सकता है।

• हस्तक्षेप को रोकने के साधन

ईएमसी सुधार में सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले विभिन्न प्रकार के प्रेरकत्व और संधारित्र हैं, और विभिन्न व्यतिकरणों के लिए उपयुक्त मापदंडों का चयन किया जाता है। वाई संधारित्र और उभयनिष्ठ विधा प्रेरकत्व उभयनिष्ठ विधा व्यतिकरण के लिए हैं, और एक्स संधारित्र विभेदक विधा व्यतिकरण के लिए है। प्रेरकत्व चुंबकीय वलय को उच्च आवृत्ति चुंबकीय वलय और निम्न आवृत्ति चुंबकीय वलय में भी विभाजित किया जाता है, और आवश्यकता पड़ने पर एक ही समय में दो प्रकार के प्रेरकत्वों को जोड़ने की आवश्यकता होती है।

2. ईएमसी अनुकूलन मामला

हमारी कंपनी के 100,000-आरपीएम ब्रशलेस मोटर के ईएमसी अनुकूलन में, यहां कुछ प्रमुख बिंदु दिए गए हैं जो मुझे आशा है कि सभी के लिए उपयोगी होंगे।

मोटर को एक लाख चक्करों की उच्च गति तक पहुँचाने के लिए, प्रारंभिक वाहक आवृत्ति 40KHZ पर सेट की जाती है, जो अन्य मोटरों की तुलना में दोगुनी है। इस स्थिति में, अन्य अनुकूलन विधियाँ EMC में प्रभावी रूप से सुधार नहीं कर पाई हैं। आवृत्ति को घटाकर 30KHZ कर दिया गया है और MOS स्विचिंग समय की संख्या को 1/3 कम कर दिया गया है, जिसके बाद एक महत्वपूर्ण सुधार होता है। साथ ही, यह पाया गया कि MOS के रिवर्स डायोड के Trr (रिवर्स रिकवरी टाइम) का EMC पर प्रभाव पड़ता है, और तेज़ रिवर्स रिकवरी टाइम वाले MOS का चयन किया गया। परीक्षण डेटा नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। 500KHZ~1MHZ का मार्जिन लगभग 3dB बढ़ गया है और स्पाइक तरंगरूप समतल हो गया है:

PCBA के विशेष लेआउट के कारण, दो उच्च-वोल्टेज विद्युत लाइनें हैं जिन्हें अन्य सिग्नल लाइनों के साथ बंडल करना आवश्यक है। उच्च-वोल्टेज लाइन को ट्विस्टेड पेयर में बदलने के बाद, लीड्स के बीच पारस्परिक हस्तक्षेप बहुत कम हो जाता है। परीक्षण डेटा नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, और 24MHZ मार्जिन लगभग 3dB बढ़ गया है:

इस स्थिति में, दो सामान्य-मोड प्रेरकों का उपयोग किया जाता है, जिनमें से एक कम-आवृत्ति वाला चुंबकीय वलय है, जिसका प्रेरकत्व लगभग 50mH है, जो 500KHZ~2MHZ की सीमा में EMC में उल्लेखनीय सुधार करता है। दूसरा उच्च-आवृत्ति वाला चुंबकीय वलय है, जिसका प्रेरकत्व लगभग 60uH है, जो 30MHZ~50MHZ की सीमा में EMC में उल्लेखनीय सुधार करता है।

निम्न-आवृत्ति चुंबकीय रिंग का परीक्षण डेटा नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, और समग्र मार्जिन 300KHZ ~ 30MHZ की सीमा में 2dB से बढ़ा है:

उच्च आवृत्ति चुंबकीय रिंग का परीक्षण डेटा नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, और मार्जिन 10dB से अधिक बढ़ा हुआ है:

मुझे आशा है कि हर कोई ईएमसी अनुकूलन पर विचारों का आदान-प्रदान और विचार-मंथन कर सकेगा, और निरंतर परीक्षण में सर्वोत्तम समाधान ढूंढ सकेगा।