تیز رفتار برش لیس موٹر کی EMC آپٹیمائزیشن

1. EMC کی وجوہات اور حفاظتی اقدامات

تیز رفتار برش لیس موٹرز میں، EMC کے مسائل اکثر پورے پروجیکٹ کی توجہ اور مشکل ہوتے ہیں، اور پورے EMC کی اصلاح کے عمل میں کافی وقت لگتا ہے۔لہذا، ہمیں پہلے EMC کے معیار سے زیادہ ہونے کی وجوہات اور اس سے متعلقہ اصلاح کے طریقوں کو درست طریقے سے پہچاننے کی ضرورت ہے۔

EMC کی اصلاح بنیادی طور پر تین سمتوں سے شروع ہوتی ہے:

• مداخلت کے ذریعہ کو بہتر بنائیں

تیز رفتار برش لیس موٹرز کے کنٹرول میں، مداخلت کا سب سے اہم ذریعہ MOS اور IGBT جیسے سوئچنگ ڈیوائسز پر مشتمل ڈرائیو سرکٹ ہے۔تیز رفتار موٹر کی کارکردگی کو متاثر کیے بغیر، MCU کیریئر فریکوئنسی کو کم کرنے، سوئچنگ ٹیوب کی سوئچنگ کی رفتار کو کم کرنے اور مناسب پیرامیٹرز کے ساتھ سوئچنگ ٹیوب کا انتخاب مؤثر طریقے سے EMC مداخلت کو کم کر سکتا ہے۔

• مداخلت کے ذریعہ کے جوڑے کے راستے کو کم کرنا

PCBA روٹنگ اور ترتیب کو بہتر بنانے سے EMC کو مؤثر طریقے سے بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور لائنوں کو ایک دوسرے سے جوڑنے سے زیادہ مداخلت ہوگی۔خاص طور پر ہائی فریکوئنسی سگنل لائنوں کے لیے، لوپ بنانے والے نشانات اور اینٹینا بنانے والے نشانات سے بچنے کی کوشش کریں۔اگر ضروری ہو تو کپلنگ کو کم کرنے کے لیے شیلڈنگ پرت کو بڑھا سکتے ہیں۔

• مداخلت کو روکنے کے ذرائع

EMC کی بہتری میں سب سے زیادہ استعمال کیا جاتا ہے مختلف قسم کے inductances اور capacitors، اور مختلف مداخلتوں کے لیے موزوں پیرامیٹرز کا انتخاب کیا جاتا ہے۔Y capacitor اور کامن موڈ انڈکٹنس کامن موڈ مداخلت کے لیے ہیں، اور X capacitor تفریق موڈ مداخلت کے لیے ہے۔انڈکٹینس مقناطیسی انگوٹی کو ہائی فریکوئنسی مقناطیسی رنگ اور کم فریکوئنسی مقناطیسی رنگ میں بھی تقسیم کیا جاتا ہے، اور ضرورت پڑنے پر ایک ہی وقت میں دو قسم کے انڈکٹنس کو شامل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

2. EMC آپٹیمائزیشن کیس

ہماری کمپنی کی 100,000-rpm برش لیس موٹر کی EMC آپٹیمائزیشن میں، یہاں کچھ اہم نکات ہیں جو مجھے امید ہے کہ سب کے لیے مددگار ثابت ہوں گے۔

موٹر کو ایک لاکھ انقلابات کی تیز رفتار تک پہنچانے کے لیے، ابتدائی کیریئر فریکوئنسی 40KHZ پر سیٹ کی گئی ہے، جو کہ دوسری موٹروں سے دوگنا زیادہ ہے۔اس صورت میں، دیگر اصلاحی طریقے EMC کو مؤثر طریقے سے بہتر بنانے میں کامیاب نہیں ہو سکے ہیں۔فریکوئنسی کو کم کر کے 30KHZ کر دیا گیا ہے اور نمایاں بہتری آنے سے پہلے MOS سوئچنگ کے اوقات کی تعداد 1/3 تک کم ہو گئی ہے۔ایک ہی وقت میں، یہ پتہ چلا کہ MOS کے ریورس ڈایڈڈ کے Trr (ریورس ریکوری ٹائم) کا اثر EMC پر پڑتا ہے، اور ایک MOS کا انتخاب کیا گیا جس میں ریورس ریکوری کا تیز رفتار وقت تھا۔ٹیسٹ کا ڈیٹا جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔500KHZ~1MHZ کے مارجن میں تقریباً 3dB کا اضافہ ہوا ہے اور اسپائک ویوفارم کو چپٹا کر دیا گیا ہے:

PCBA کی خصوصی ترتیب کی وجہ سے، دو ہائی وولٹیج پاور لائنیں ہیں جنہیں دیگر سگنل لائنوں کے ساتھ بنڈل کرنے کی ضرورت ہے۔ہائی وولٹیج لائن کو بٹی ہوئی جوڑی میں تبدیل کرنے کے بعد، لیڈز کے درمیان باہمی مداخلت بہت کم ہو جاتی ہے۔ٹیسٹ کا ڈیٹا جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، اور 24MHZ مارجن میں تقریباً 3dB کا اضافہ ہوا ہے:

اس معاملے میں، دو کامن موڈ انڈکٹرز استعمال کیے جاتے ہیں، جن میں سے ایک کم فریکوئنسی مقناطیسی انگوٹی ہے، جس کا انڈکٹنس تقریباً 50mH ہے، جو EMC کو 500KHZ~2MHZ کی حد میں نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے۔دوسرا ایک اعلی تعدد مقناطیسی انگوٹھی ہے، جس میں تقریباً 60uH کا انڈکٹنس ہے، جو 30MHZ~50MHZ کی حد میں EMC کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے۔

کم فریکوئنسی مقناطیسی انگوٹی کا ٹیسٹ ڈیٹا نیچے دیے گئے اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے، اور مجموعی مارجن 300KHZ~30MHZ کی حد میں 2dB سے بڑھا ہوا ہے:

اعلی تعدد مقناطیسی انگوٹی کا ٹیسٹ ڈیٹا نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، اور مارجن میں 10dB سے زیادہ اضافہ ہوا ہے:

مجھے امید ہے کہ ہر کوئی EMC کی اصلاح پر رائے اور دماغی طوفان کا تبادلہ کرسکتا ہے، اور مسلسل جانچ میں بہترین حل تلاش کرسکتا ہے۔