હાઇ-સ્પીડ બ્રશલેસ મોટરનું EMC ઓપ્ટિમાઇઝેશન

1. EMC ના કારણો અને રક્ષણાત્મક પગલાં

હાઇ-સ્પીડ બ્રશલેસ મોટર્સમાં, EMC સમસ્યાઓ ઘણીવાર સમગ્ર પ્રોજેક્ટનું ધ્યાન અને મુશ્કેલી હોય છે, અને સમગ્ર EMCની ઑપ્ટિમાઇઝેશન પ્રક્રિયામાં ઘણો સમય લાગે છે. તેથી, આપણે પહેલા ધોરણ કરતાં EMCના કારણો અને અનુરૂપ ઓપ્ટિમાઇઝેશન પદ્ધતિઓને યોગ્ય રીતે ઓળખવાની જરૂર છે.

EMC ઑપ્ટિમાઇઝેશન મુખ્યત્વે ત્રણ દિશાઓથી શરૂ થાય છે:

• દખલના સ્ત્રોતમાં સુધારો

હાઇ-સ્પીડ બ્રશલેસ મોટર્સના નિયંત્રણમાં, દખલગીરીનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ સ્ત્રોત એ એમઓએસ અને આઇજીબીટી જેવા સ્વિચિંગ ઉપકરણોથી બનેલું ડ્રાઇવ સર્કિટ છે. હાઇ-સ્પીડ મોટરના પ્રદર્શનને અસર કર્યા વિના, MCU વાહકની આવર્તન ઘટાડીને, સ્વિચિંગ ટ્યુબની સ્વિચિંગ ઝડપને ઘટાડીને અને યોગ્ય પરિમાણો સાથે સ્વિચિંગ ટ્યુબને પસંદ કરવાથી EMC દખલગીરી અસરકારક રીતે ઘટાડી શકાય છે.

• દખલગીરી સ્ત્રોતના કપ્લીંગ પાથને ઘટાડવું

PCBA રૂટીંગ અને લેઆઉટને ઓપ્ટિમાઇઝ કરવાથી EMC ને અસરકારક રીતે સુધારી શકાય છે, અને એકબીજા સાથે લાઇનોનું જોડાણ વધુ દખલનું કારણ બનશે. ખાસ કરીને ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ રેખાઓ માટે, લૂપ્સ બનાવતા નિશાનો અને એન્ટેના બનાવતા નિશાનોને ટાળવાનો પ્રયાસ કરો. જો જરૂરી હોય તો કપ્લિંગ ઘટાડવા માટે શિલ્ડિંગ લેયર વધારી શકો છો.

• દખલને અવરોધિત કરવાના માધ્યમો

EMC સુધારણામાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા વિવિધ પ્રકારના ઇન્ડક્ટન્સ અને કેપેસિટર્સ છે, અને વિવિધ હસ્તક્ષેપ માટે યોગ્ય પરિમાણો પસંદ કરવામાં આવે છે. વાય કેપેસિટર અને કોમન મોડ ઇન્ડક્ટન્સ કોમન મોડ ઈન્ટરફરન્સ માટે છે અને એક્સ કેપેસિટર ડિફરન્સિયલ મોડ ઈન્ટરફેન્સ માટે છે. ઇન્ડક્ટન્સ મેગ્નેટિક રિંગને ઉચ્ચ આવર્તન ચુંબકીય રિંગ અને ઓછી આવર્તન ચુંબકીય રિંગમાં પણ વિભાજિત કરવામાં આવે છે, અને જ્યારે જરૂરી હોય ત્યારે એક જ સમયે બે પ્રકારના ઇન્ડક્ટન્સ ઉમેરવાની જરૂર છે.

2. EMC ઑપ્ટિમાઇઝેશન કેસ

અમારી કંપનીના 100,000-rpm બ્રશલેસ મોટરના EMC ઑપ્ટિમાઇઝેશનમાં, અહીં કેટલાક મુખ્ય મુદ્દાઓ છે જે મને આશા છે કે દરેકને મદદરૂપ થશે.

મોટરને એક લાખ રિવોલ્યુશનની ઊંચી ઝડપે પહોંચવા માટે, પ્રારંભિક વાહકની આવર્તન 40KHZ પર સેટ કરવામાં આવી છે, જે અન્ય મોટર્સ કરતાં બમણી ઊંચી છે. આ કિસ્સામાં, અન્ય ઑપ્ટિમાઇઝેશન પદ્ધતિઓ EMC ને અસરકારક રીતે સુધારવામાં સક્ષમ નથી. આવર્તન ઘટાડીને 30KHZ કરવામાં આવે છે અને નોંધપાત્ર સુધારો થાય તે પહેલાં MOS સ્વિચિંગ સમયની સંખ્યામાં 1/3 ઘટાડો થાય છે. તે જ સમયે, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે MOS ના રિવર્સ ડાયોડનો Trr (રિવર્સ રિકવરી ટાઇમ) EMC પર અસર કરે છે, અને ઝડપી રિવર્સ રિકવરી ટાઇમ સાથે MOS પસંદ કરવામાં આવ્યો હતો. પરીક્ષણ ડેટા નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે છે. 500KHZ~1MHZ ના માર્જિનમાં લગભગ 3dB નો વધારો થયો છે અને સ્પાઇક વેવફોર્મ સપાટ કરવામાં આવ્યો છે:

PCBA ના વિશિષ્ટ લેઆઉટને લીધે, ત્યાં બે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પાવર લાઇન છે જેને અન્ય સિગ્નલ લાઇન સાથે બંડલ કરવાની જરૂર છે. હાઇ-વોલ્ટેજ લાઇનને ટ્વિસ્ટેડ જોડીમાં બદલ્યા પછી, લીડ્સ વચ્ચેની પરસ્પર હસ્તક્ષેપ ઘણી ઓછી થાય છે. પરીક્ષણ ડેટા નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે છે, અને 24MHZ માર્જિન લગભગ 3dB વધ્યો છે:

આ કિસ્સામાં, બે સામાન્ય-મોડ ઇન્ડક્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાંથી એક ઓછી-આવર્તન ચુંબકીય રિંગ છે, જે લગભગ 50mH ની ઇન્ડક્ટન્સ સાથે છે, જે 500KHZ~2MHZ ની રેન્જમાં EMC ને નોંધપાત્ર રીતે સુધારે છે. બીજી ઉચ્ચ-આવર્તન ચુંબકીય રીંગ છે, જે લગભગ 60uH ની ઇન્ડક્ટન્સ સાથે છે, જે 30MHZ~50MHZ ની રેન્જમાં EMC ને નોંધપાત્ર રીતે સુધારે છે.

ઓછી-આવર્તન ચુંબકીય રિંગનો ટેસ્ટ ડેટા નીચેની આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યો છે, અને એકંદર માર્જિન 300KHZ~30MHZ ની રેન્જમાં 2dB દ્વારા વધ્યો છે:

ઉચ્ચ-આવર્તન ચુંબકીય રિંગનો ટેસ્ટ ડેટા નીચેની આકૃતિમાં બતાવવામાં આવ્યો છે, અને માર્જિન 10dB કરતા વધારે છે:

હું આશા રાખું છું કે દરેક વ્યક્તિ EMC ઓપ્ટિમાઇઝેશન પર મંતવ્યો અને મંથનનું આદાન-પ્રદાન કરી શકશે અને સતત પરીક્ષણમાં શ્રેષ્ઠ ઉકેલ શોધી શકશે.