一 概述：EMC和EMI背景

 

電磁幹擾（EMI）是係統上的電磁噪聲的輻射或感應。與大多數電磁電路組件一樣，直流電機是EMI的常見來源。它們是潛在的噪聲源，可以產生共模電流。 EMI可能導致性能下降，數據損壞
，或者如果足夠強可能導致係統完全失效。 EMI輻射或傳導分別來自磁源和電源，在直流電動機的情況下，存在輻射和傳導發射。

 

電磁兼容性（EMC）是監控和減少不需要的EMI的實踐。根據係統的用途以及使用或銷售的國家/地區
，通常會有不同的EMC規定。 EMC性能涉及整個係統或最終產品，因此通常由OEM（原始設備製造商）負責
，而不是提供組件的人員。以下是降低電機EMI的方法，以提高係統的EMC性能。

 

 

二 EMI的產生

 

電弧放電（有時稱為電弧放電或電弧）是shi電dian流liu特te性xing，其qi中zhong電dian流liu可ke以yi流liu過guo空kong氣qi或huo其qi他ta通tong常chang不bu導dao電dian的de材cai料liao。你ni可ke能neng已yi經jing看kan到dao兩liang根gen電dian線xian之zhi間jian或huo火huo車che或huo有you軌gui電dian車che的de電dian源yuan軌gui上shang產chan生sheng電dian弧hu的de情qing況kuang。這zhe跟gen電dian火huo花hua是shi不bu一yi樣yang的de
，因yin為wei電dian弧hu是shi連lian續xu的de，雖sui然ran它ta們men看kan起qi來lai確que實shi相xiang似si。

 

雖然電弧可用於焊接和照明，但在某些情況下它可能是EMI的(de)來(lai)源(yuan)。在(zai)直(zhi)流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)中(zhong)，由(you)於(yu)轉(zhuan)子(zi)繞(rao)組(zu)中(zhong)電(dian)流(liu)的(de)周(zhou)期(qi)性(xing)中(zhong)斷(duan)，電(dian)弧(hu)可(ke)能(neng)是(shi)常(chang)見(jian)的(de)。這(zhe)種(zhong)非(fei)常(chang)高(gao)頻(pin)的(de)光(guang)譜(pu)內(nei)容(rong)，可(ke)以(yi)表(biao)現(xian)為(wei)疊(die)加(jia)在(zai)其(qi)他(ta)信(xin)號(hao)上(shang)的(de)寬(kuan)帶(dai)噪(zao)聲(sheng)
，而(er)直(zhi)流(liu)電(dian)機(ji)的(de)結(jie)構(gou)為(wei)共(gong)模(mo)電(dian)流(liu)提(ti)供(gong)了(le)路(lu)徑(jing)。

 

輻射和傳導發射的另一個來源可能來自驅動電路。理想情況下，典型的H橋qiao電dian路lu應ying為wei電dian機ji提ti供gong恒heng定ding電dian流liu
，但dan由you於yu驅qu動dong電dian路lu中zhong電dian流liu的de快kuai速su和he頻pin繁fan切qie換huan，該gai電dian流liu具ju有you快kuai速su上shang升sheng時shi間jian尖jian峰feng。另ling一yi個ge重zhong要yao問wen題ti是shi通tong常chang電dian機ji離li驅qu動dong器qi很hen遠yuan

，這zhe會hui在zai電dian機ji引yin線xian和he設she備bei框kuang架jia之zhi間jian產chan生sheng相xiang當dang大da的de環huan路lu麵mian積ji。輻fu射she電dian位wei是shi環huan路lu麵mian積ji的de直zhi接jie函han數shu;環越大，EMI噪聲越大。

 

三 如何降低EMI

 

1

、降低共模電流

 

為了抑製共模電流


，可以在電機引線中放置共模濾波器
，如下圖所示。

 

 

2、降低輻射和傳導噪聲

 

最簡單的解決方案是在電機端子之間放置一個陶瓷電容器，盡可能靠近電機。 這被稱為去耦電容，通過去除一些高頻噪聲信號來降低EMI。 這些去耦電容的常用值介於100pF和100nF之間，具體取決於電機的大小。下麵顯示了一些示例測試結果。

 

 

如果PWM信號用於電機控製
，那麼選擇電容就要考慮電容和電機電感的諧振頻率，要遠離PWM頻率。10到100pF之間的值通常更合適。

 

更geng全quan麵mian的de解jie決jue方fang案an包bao括kuo兩liang個ge額e外wai的de電dian容rong器qi，每mei個ge電dian機ji端duan子zi一yi個ge
，連lian接jie在zai端duan子zi和he電dian機ji外wai殼ke之zhi間jian。這zhe將jiang減jian少shao電dian弧hu噪zao聲sheng，特te別bie是shi對dui於yu碳tan刷shua電dian機ji。

 

3、BDL濾波器

 

我們可以使用幾個電感器
，電容器和電阻器作為元件組合來實現許多更複雜的濾波器，但是也可以用一個BDL濾波器來實現更簡單
，更便宜，更有效的解決方案。

 

 

下圖顯示了27mm 12V直流電機在不同條件下的噪聲。加BDL濾波器時可以得到最低噪聲（圖中的青色波形）。

 

 

4、機殼接地

 

如果電機機殼接地，則可以看到EMC的微小改進。使殼體和內部部件接地，有助於作為電機架構的屏蔽體。 它並不完美，因為EMI仍會通過塑料端蓋泄漏; 所以你不能用它來代替基於元器件的EMI抑製。

 

四 總結

 

EMC是電子行業的一個重要領域，具有嚴格的法規，直流電機及其電路是EMI的重要來源。因此
，工程師必須采取適當的措施來盡可能地降低EMI，從而提高EMC。

 

 

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