1 前言

 

在智能家居飛速拓展的同時(shí)，電機EMI問(wèn)題也成為了行業(yè)內的一大難題。為什么會(huì )這么說(shuō)了，智能家居很大部分的電子產(chǎn)品內部工作核心或者行走的關(guān)鍵都是由電機運轉進(jìn)行的，例如掃地機器人，就是靠電機進(jìn)行移動(dòng)和垃圾的清掃，按摩椅的推敲揉捏，都是靠電機來(lái)實(shí)現的。

 

 

而這些電機絕大多數還都是直流有刷電機，這類(lèi)電機與其他電機相比，優(yōu)勢勝在驅動(dòng)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，輕巧實(shí)用。

 

2 有刷電機的組成

 

直流有刷電機的大致分為定子（主磁極）、轉子（電樞鐵芯）、電刷、換向片和外殼這5部分，大致結構如圖所示。

 

 

但是問(wèn)題點(diǎn)也很明確，此類(lèi)電機的EMI主要來(lái)源就是電機的電刷與換向片不斷換向拉弧再經(jīng)電源線(xiàn)發(fā)射出去?；蛟S有些小伙伴會(huì )說(shuō)，我不用它不就好了嗎？！當然有錢(qián)任性的小伙伴可以為所欲為，本文主要是針對這種直流有刷電機而言。

 

 

3 輻射源頭及傳統濾波

 

而這個(gè)換向器卻又是整個(gè)直流有刷電機的核心之一，不可替換。此類(lèi)電機的換向片少的只有幾對，多的十數對，但是其EMI輻射測試數據都會(huì )與下圖類(lèi)似。整個(gè)頻段數據都雜亂無(wú)章，且DB方向幅度大。

 

 

比較常見(jiàn)的整改手法或者方式就是加電容，加電容過(guò)不了再加個(gè)電感，在加電感的基礎上仍過(guò)不了，就會(huì )再加個(gè)壓敏電阻?？墒轻槍Σ煌碾姍C，這三樣器件的使用情況也是不同，實(shí)際測試數據與原數據對比確實(shí)是有效果，但是卻也達不到測試通過(guò)的要求。

 

 

而這也是難倒很多廠(chǎng)家的問(wèn)題，其實(shí)我們可以在此基礎上進(jìn)行二次濾波就可以做到很好的效果?？赡芎芏鄰S(chǎng)家都曾經(jīng)加電感電容進(jìn)行二次濾波，效果卻不是十分滿(mǎn)意，難倒說(shuō)二次濾波沒(méi)有效果嗎？不是你的二次濾波與一次濾波的電感電容離得太近沒(méi)有形成二次濾波的效果，可是離得太遠，結構又不允許。

 

4 良好的二級濾波的重要性

 

其實(shí)，在做二次濾波前，大家可以分析下數據，一次濾波的時(shí)候，很大部分“低頻”問(wèn)題都以及解決了，剩下的都是高頻問(wèn)題，我們做二次濾波的時(shí)候，只要針對這部分高頻問(wèn)題下手就好。下面給大家看下，用BDL進(jìn)行二次濾波后的測試數據。

 

 

下面兩張圖是對一3萬(wàn)轉電機的測試數據，分別是沒(méi)有加任何器件的電機數據，與單獨加一個(gè)BDL的測試數據，可以發(fā)現BDL在高頻濾波的效果十分顯著(zhù)。

 

 

5 總結

 

前面說(shuō)了這么多，主要是想告訴大家，在對電機進(jìn)行EMI整改的時(shí)候，不要指望某一個(gè)器件就可以解決全部問(wèn)題。因為電機的輻射問(wèn)題包含了整個(gè)頻段，沒(méi)有那個(gè)器件的濾波頻段是可以實(shí)現這么大的，我們需要對測試進(jìn)行分析后，再有針對性的進(jìn)行整改。低頻問(wèn)題加電感，高頻部分問(wèn)題加電容，二次濾波盡量不要再重復同類(lèi)型的LC器件。 

 

除此之外，還可以從電機本身的材質(zhì)與結構進(jìn)行一些細微的調整，例如：將電機的碳刷和換向器的含銅量降低，電機圓柱型的結構變換成橢圓型，等等。因為整個(gè)輻射究其根本還是電機本身引起的，從病根上解決問(wèn)題才是最有效的，外部輔助電路也是為了降低電機的輻射而存在的，所以電機廠(chǎng)商研發(fā)電機的時(shí)候，就應該確認電機的一些參數搭配，怎么才能最大化的降低EMI問(wèn)題，而不是生產(chǎn)出來(lái)后再進(jìn)行整改!

 

 

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