接地BOSS的克星

原创 韬略科技EMC 2024-12-31 11:30

背景

如今电机应用广泛,涵盖家用电器、汽车制造、大型工业设备等众多领域。随着技术发展和产品功能复杂化,对电机性能和质量的要求越发严苛,电磁兼容性(EMC)测试等级的需求也不断提高。

在影响EMC测试的众多因素中,接地至关重要。毫不夸张的说电机接地的有效性直接决定电机能否通过测试,良好的接地能有效降低电机噪声。所以,研究电机接地对 EMC 测试的影响,优化电机接地设计,是电机至关重要的一环。

电机噪声以及耦合路径

有刷电机的EMI来自哪里?

电刷从换向片过渡到另一个换向片时,绕组的电流从+变到-。
绕组电感是短时的储能器件,当电刷过渡到另一个换向片时,绕组电感残压无法放完,就会强制换向:
产生的火花击穿换向器与换向器之间的间隙(结电容,Cx,Cy,Cz)进成回路,此为电机噪声源(激励源)。

碳刷和换向器作为噪声源头,通常我们很难在第一时间改动,或者说满足功能的前提下通常无法去进行整改。剩下可以整改的就是耦合路径,耦合路径则是包含了空间路径和传导路径。耦合路径有非常多的线路,因为线束阻抗较低,相对与空间辐射而言,一部分噪声更容易耦合到线束辐射出去。

而下图示意的噪声耦合路径就是最常见也是最简单的等效模型:

碳刷——碳刷引线——电源引脚

当然这一段还包含有空间路径,例如噪声源出来直接耦合到机壳,机壳再到电源引线。在日常整改最多的就是在碳刷引线到电源引线这一段。

整改案例

基于上面的耦合路径分析,在电机外部添置一块小板,在电源引线出来部分增加滤波措施来达到抑制EMI效果。在某车厂CEVT-RE五等级的电机整改,摸底测试情况是在整个RE辐射频段均有超标,在外置小板上的整改手段如下:
①加入BDL(平衡双线滤波器);
②电源端口加入共模滤波器
③合适参数的LC滤波(磁珠+电容);
X电容
解决方案中采用的BDL滤波器最关键,滤波器本身体积小,可以放在靠近噪声源头滤波,同时由于是对称的结构可以提供较大的插损,提高对噪声的抑制能力。(更多相关“电机克星”(BDL滤波器)可以在公众号内搜索哦)BDL效模型如下图:

通过以上手段,1GHz以下频段都能通过等级五的测试,说明大部分噪声已经被抑制,但是在高频部分还有超标。
为了充分发挥BDL的优势,还要结合客户量产方案,就必须要加强接地效果,除去通常的电机外部接地引线方式,亦或者弹片接地,还有电镀铁片接地等等这些接地方式以外,还使用了我司新星产品——SMT导电硅橡胶衬垫
SMT导电硅橡胶可通过SMT回流焊接在PCB板上,具有优异弹性和导电性。用于EMI或者接地的导电终端,也可以作为机械缓冲垫,不像金属弹片容易折断、弹性形变,适用于PCB任何位置上。其优势在于优异弹性和回弹性,使其在压缩情况下还拥有优异的导电性。产品内部填充体为硅胶,外层为金属镀层薄膜,表面光滑。
在这个电机方案中,利用了SMT导电硅橡胶衬垫的优异性能,让我司关键器件BDL接地效果进一步加强,让整个滤波板与电机外壳地充分接地。在此前的接地方案,会使用金属弹片接地,以及滤波板漏铜使用导电泡棉接地。而STM的工艺以及其他性能的优越性,使得该器件可完美替代以前的接地方案,接地效果大幅提升,甚至提供电机的防震抗抖能力。
【实物滤波板图如下】
【高频测试数据对比图如下】:

总结

利用SMT导电硅橡胶衬垫的超强导电性能,加入进电机方案中,完美的解决了电机接地至关最要一环。优异的回弹性,还可以保证滤波板甚至内部器件的稳定性,还可以有效降低接地回路的寄生参数、减小接地电位差、提高EMC性能。
在我司近期的实践运用中效果显著,不仅仅是高等级电机方案中,可以适应任何需要接地点,可以完美替代金属弹片、导电泡棉的使用,可贴片的效果可以更加直观也更加贴近量产效果。

关于韬略

致力于提供一站式EMC解决方案

     ●技术服务   ●实验检测     

●企业培训  ●器件销售

运用新型产品 走在时代前沿!

欢迎咨询!

Tel:0755-82908734

Moblie:13417580974

          E-mail:sales@topleve.com

企业微信小助理

QQ交流群

韬略科技EMC 分享EMC最新动态及行业资讯,为您提供最合理的EMC解决方案,广交行业朋友,共同打造最专业的EMC交流平台!
评论
  • 常见通信标准无线通信标准蜂窝移动通信标准:如 2G(GSM)、3G(WCDMA、CDMA2000、TD - SCDMA)、4G(LTE)以及 5G 等。以 5G 为例,其具有高速率、低时延、大容量等特点,为智能交通、工业互联网和物联网等领域提供支持。无线局域网标准:主要是 IEEE802.11 标准,也就是我们常说的 Wi - Fi。例如 IEEE802.11ac 和 IEEE802.11ax(Wi-Fi 6)等标准,不断提升无线局域网的传输速度和稳定性。短距离无线通信标准:包括蓝牙(Bluet
    Jeffreyzhang123 2025-01-02 14:33 49浏览
  • 国际标准IPC 标准:IPC-A-600:规定了印刷电路板制造过程中的质量要求和验收标准,涵盖材料、外观、尺寸、焊接、表面处理等方面。IPC-2221/2222:IPC-2221 提供了用于设计印刷电路板的一般原则和要求,IPC-2222 则针对高可靠性电子产品的设计提供了进一步的指导。IPC-6012:详细定义了刚性基板和柔性基板的要求,包括材料、工艺、尺寸、层次结构、特征等。IPC-4101:定义了印刷电路板的基板材料的物理和电气特性。IPC-7351:提供了元件封装的设计规范,包括封装尺寸
    Jeffreyzhang123 2025-01-02 16:50 109浏览
  • 在科技飞速发展的今天,机器人已经逐渐深入到我们生活和工作的各个领域。从工业生产线上不知疲倦的机械臂,到探索未知环境的智能探测机器人,再到贴心陪伴的家用服务机器人,它们的身影无处不在。而在这些机器人的背后,C 语言作为一种强大且高效的编程语言,发挥着至关重要的作用。C 语言为何适合机器人编程C 语言诞生于 20 世纪 70 年代,凭借其简洁高效、可移植性强以及对硬件的直接操控能力,成为机器人编程领域的宠儿。机器人的运行环境往往对资源有着严格的限制,需要程序占用较少的内存和运行空间。C 语言具有出色
    Jeffreyzhang123 2025-01-02 16:26 104浏览
  • 2层PCB设计时候回路的寄生电感计算方式。由两个平面构成电流路径的回路电感,取决于每个平面路径的局部自感和它们之间的局部互感。平面越宽,电流分布就越扩散开,平面的局部自感就越小,从而回路电感也就越小。平面越长,局部自感就越大,从而回路电感也就越大。平面间距越小,平面之间的互感就越大,从而回路电感也就越小。当该区域为正方形,即长度等于宽度时,无论边长是多少,长和宽之比始终等于1。令人惊奇的是,一对平面上的边长为100mil的正方形区域和边长为1in的正方形区域的回路电感相同。平面对上的任一正方形区
    tao180539_524066311 2025-01-02 13:51 54浏览
  • 起源与诞生:AI 技术的起源可以追溯到 20 世纪 40 年代,随着计算机技术的兴起,科学家们开始思考如何让机器具备类似人类的智能。1950 年,英国数学家艾伦・图灵提出了著名的 “图灵测试”,为 AI 技术的发展奠定了理论基础。1956 年,美国达特茅斯学院举行了一次人工智能研讨会,标志着 AI 作为一门独立学科的诞生。符号主义阶段(20 世纪 50 年代 - 70 年代):研究人员主要关注如何使用符号逻辑和推理规则来模拟人类思维,试图通过构建复杂的逻辑系统来解决各种问题。然而,由于这种方法的
    Jeffreyzhang123 2025-01-02 15:15 89浏览
  •  在这个日新月异的科技时代,智能家居正以前所未有的速度融入我们的日常生活,从智能灯光到温控系统,从安防监控到语音助手,每一处细节都透露着科技的温度与智慧。而在这场智能化浪潮中,一个看似不起眼却至关重要的组件——晶体管光耦,正扮演着连接物理世界与数字世界的隐形桥梁角色,默默推动着智能家居行业的发展与革新。 晶体管光耦——智能家居的“神经递质”晶体管光耦,作为一种能够将电信号转换为光信号,再通过光信号控制另一侧电路开关的电子元器件,其独特的工作原理使得它在隔离传输、抗干扰及保护电
    晶台光耦 2025-01-02 16:19 72浏览
  • 前言近年来,随着汽车工业的快速发展,尤其是新能源汽车与智能汽车领域的崛起,汽车安全标准和认证要求日益严格,应用范围愈加广泛。ISO 26262和ISO 21448作为两个重要的汽车安全标准,它们在“系统安全”中扮演的角色各自不同,但又有一定交集。在智能网联汽车的高级辅助驾驶系统(ADAS)应用中,理解这两个标准的区别及其相互关系,对于保障车辆的安全性至关重要。ISO 26262:汽车功能安全的基石如图2.1所示,ISO 26262对“功能安全”的定义解释为:不存在由于电子/电气系统失效引起的危害
    广电计量 2025-01-02 17:18 105浏览
  • 从无到有:智能手机的早期探索无线电话装置的诞生:1902 年,美国人内森・斯塔布菲尔德在肯塔基州制成了第一个无线电话装置,这是人类对 “手机” 技术最早的探索。第一部移动手机问世:1938 年,美国贝尔实验室为美国军方制成了世界上第一部 “移动” 手机。民用手机的出现:1973 年 4 月 3 日,摩托罗拉工程师马丁・库珀在纽约曼哈顿街头手持世界上第一台民用手机摩托罗拉 DynaTAC 8000X 的原型机,给竞争对手 AT&T 公司的朋友打了一个电话。这款手机重 2 磅,通话时间仅能支持半小时
    Jeffreyzhang123 2025-01-02 16:41 106浏览
  • 【工程师故事】+半年的经历依然忧伤,带着焦虑和绝望  对于一个企业来说,赚钱才是第一位的,对于一个人来说,赚钱也是第一位的。因为企业要活下去,因为个人也要活下去。企业打不了倒闭。个人还是要吃饭的。企业倒闭了,打不了从头再来。个人失业了,面对的不仅是房贷车贷和教育,还有找工作的焦虑。企业说,一个公司倒闭了,说明不了什么,这是正常的一个现象。个人说,一个中年男人失业了,面对的压力太大了,焦虑会摧毁你的一切。企业说,是个公司倒闭了,也不是什么大的问题,只不过是这些公司经营有问题吧。
    curton 2025-01-02 23:08 105浏览
  • 早期概念与探索阶段(19 世纪以前):在古代,人类就对自动机械充满了想象,如古希腊时期的希罗发明的自动门、水钟等自动装置,中国古代的指南车、木牛流马等,虽然这些装置不能称之为真正的机器人,但为后来机器人的发展奠定了思想基础。从概念走向实践阶段(19 世纪~20 世纪初):随着工业革命的到来,自动机概念开始与实际机械设计结合,出现了具有实际功能的自动机械,例如雅卡尔提花机等,可通过穿孔卡片控制编织图案,为后续可编程控制的机器人发展提供了灵感。现代机器人产业萌芽期(1920 年代~1950 年代):
    Jeffreyzhang123 2025-01-02 14:53 86浏览
  • 在科技飞速发展的今天,5G 通信技术无疑是最耀眼的明星之一。它如同一场数字革命的风暴,以其前所未有的速度、极低的延迟和强大的连接能力,为我们的生活、经济和社会带来了翻天覆地的变化,开启了一个万物互联的崭新时代。5G 技术的卓越特性5G,即第五代移动通信技术,相比其前辈们,有着诸多令人瞩目的特性。首先是超高速率。5G 网络的理论峰值下载速度可达 10Gbps,这意味着下载一部高清电影只需短短几秒钟,而 4G 网络可能需要几分钟甚至更长时间。这种高速率让高清视频流、云游戏等对带宽要求极高的应用变得流
    Jeffreyzhang123 2025-01-02 14:18 60浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦