EMC整改案例分享之电动角阀
发布时间:2021-12-22
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一、产品介绍 

这是一款工业用的电动角阀,主要实现的功能是可以通过按键控制角阀的开关,也可以通过远程的遥控来控制。总体可以分为三个部分,电源适配器及其线束、控制板块、由电机带动的阀门。如下图所示:


二、摸底测试确定问题点

电磁波因为是无法捉摸的东西,所以我们需要借助电波暗室进行测试摸底,并结合频谱仪等设备,可以帮助我们快速的分析出机器的电磁干扰点或者噪声的传输途径。具体的数据如下图所示:

通过以上的数据我们可以大致把焦点放在电源适配器及其线束、控制板块、电机驱动这几个模块上面。

问题排查:

(1)通过在电源线上绕磁环、以及更换不同的适配器及其线束的方式可以排除是电源适配器及其线束上面的噪声。

(2)通过直接用12V直流电给电机供电使之转动测试,发现数据和之前的摸底的数据相差不大,那么基本上可以确定是电机带出来的噪声所造成的EMC辐射测试失败。


三、整改对策

由于我们在上述的步骤中逐渐可以排查出来是驱动电机带来的噪声辐射问题,因此,可以单独针对驱动电机做出相应的EMC整改对策。驱动电机的噪声一般来说可以分为共模噪声和差模噪声,由之前的摸底数据我们其实可以大致推断出,此驱动电机的噪声有一大部分是由共模噪声引起的,基于此可以做出以下验证措施及整改对策:

(1)单独针对驱动电机,在其电源供电线上面串接上合适参数型号(共模阻抗1000Ω)的共模滤波器:

验证效果,如下图所示:

(2)在靠近驱动电机端加上共模滤波器时候发现数据有所改善,但是测试依旧失败。分析原因可能是还存在差模噪声,因为验证了再增加共模滤波,数据改善不大;

(3)在驱动电机的电源线两端并联上合适参数(1nF)的电容,充当X电容,滤除差模噪声,

(4)测试通过,但是由于此电动角阀驱动电机那一部分由于结构的限制,无法加上较大的滤波器件,因此需换上体积较小的BDL滤波器测试:

测试数据结果如下:

可以看到,此整改措施针对驱动电机的EMI滤波效果很好。


四、总结

其实在整改的过程中,可以通过借助电波暗室、频谱仪、示波器等工具设备帮助我们快速的确定问题点。针对较复杂的机器,还要进行模块化的问题分析,这些设备工具是必不可少的。只有确定了问题点,才能快速的做出相应对策,给出解决方案。