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）shidianliutexing
，qizhongdianliukeyiliuguokongqihuoqitatongchangbudaodiandecailiao。nikenengyijingkandaolianggendianxianzhijianhuohuochehuoyouguidianchededianyuanguishangchanshengdianhudeqingkuang。zhegendianhuohuashibuyiyangde
，yinweidianhushilianxude，suirantamenkanqilaiqueshixiangsi。

 

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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