电机控制器遇到电磁兼容问题,如何定位分析整改

1.项目合作背景
该产品根据新能源汽车零部件电磁兼容检测要求,按照检测标准GB18655 进行测试,发现辐射、传导、不能通过测试;

2.测试数据
案例分析:电机控制器遇到电磁兼容问题,如何定位分析整改

3.辐射测试定位整改
3.1辐射测试原理

3.1.1辐射测试配置

辐射干扰原理主要有两种:

◎等效天线:环路是产生辐射的等效天线,任何信号的传递都存在环路,如果信号是交变的,那么信号所在的环路都会产生辐射,当产品中信号中的电流频率确定后,信号环路产生的辐射强度与环路面积有关系,因此控制信号的环路面积是解决EMC的重要手段。

◎单极天线:单极天线这种辐射产生的源头主要是电缆或者其他尺寸较长的导体中流动着共模电流,通常不是有用信号而是一种寄生的无用信号,当产品中等效天线的长度大于天线信号频率波长的一半时,天线产生的辐射强度与天线上共模电流的大小有关系。

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3.2原因分析

干扰原理分析:由于零部件内部的开关电源电路,MOS管电路在工作时会产生较强的电磁噪声,这些电磁噪声通过线缆或缝隙对外辐射,干扰能量通过分布电容从大地回流,回流面积越大,干扰能量越强;

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3.3整改措施的实施及结果

3.3.1整改措施

◎直流母线,UVW ,CAN线,旋变线增加屏蔽丝网,屏蔽丝网的密度要90%以上

◎屏蔽层的作用:黄色线表示线束,蓝色线表示屏蔽层,增加屏蔽层之后干扰能量通过屏蔽层就近回流(红色线),较小了环路面积,同时起到屏蔽的作用

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3.3.2整改对策

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4.高压传导测试定位整改
4.1传导测试原理

4.1.1传导的测试配置

◎传导实质是测试50R阻抗(这个阻抗由LISN中的的1000R电阻与接收机输入阻抗50R并联而成)两端的电压,当阻抗50R一定时电源端口传导骚扰实质也可以理解为流过50R阻抗的电流大小,

◎通过大量的实践证明,大部分的电源端口传导骚扰是一种共模电流,共模电流在产品内部传输的过程中会转化成差模电压并干扰内部电路正常工作电压;解决此类问题的一般方式为通过电源端口或信号端口的滤波电路。

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4.2原因分析

◎传导测试主要目的是验证EUT电压/电流产生不必要的变化,验证EUT电源对电网的干扰。◎从产品的特性来看,干扰路径如下说明:

1.控制板DC140V转AC110V开关电源对内部电路进行干扰;

2.控制板DC12V转DC5V/15V开关电源对内部电路进行干扰;如下图所示测试超标点和频谱定位超标点一致;

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4.3整改措施的实施及结果

4.3.1整改措施

◎电容C67并连二个4700PF电容且串联一个1000PF电容对地,电容C75并联一个0.1UF的电容,直流母线正负极各并联两个3.3NF电容和两个4700PF对地电容。

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4.3.2低压传导测试定位整改

低压12V电源做滤波处理,将电源线剪短,线长为40公分。

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