မြန်နှုန်းမြင့် ဘရပ်ရှ်မဲ့ မော်တာ၏ EMC အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း

၁။ EMC ၏ အကြောင်းရင်းများနှင့် ကာကွယ်ရေး အစီအမံများ

မြန်နှုန်းမြင့် brushless မော်တာများတွင် EMC ပြဿနာများသည် ပရောဂျက်တစ်ခုလုံး၏ အဓိကအချက်နှင့် အခက်အခဲဖြစ်ပြီး EMC တစ်ခုလုံး၏ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်လုပ်ဆောင်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် အချိန်များစွာယူရသည်။ ထို့ကြောင့် EMC သည် စံနှုန်းနှင့် သက်ဆိုင်ရာ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်လုပ်ဆောင်ခြင်းနည်းလမ်းများထက် ကျော်လွန်နေရသည့် အကြောင်းရင်းများကို ဦးစွာ မှန်ကန်စွာ သိရှိရန် လိုအပ်ပါသည်။

EMC အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းသည် အဓိကအားဖြင့် ဦးတည်ချက်သုံးခုမှ စတင်သည်-

• အနှောင့်အယှက်ရင်းမြစ်ကို တိုးတက်ကောင်းမွန်အောင်လုပ်ဆောင်ပါ

မြန်နှုန်းမြင့် brushless မော်တာများကို ထိန်းချုပ်ရာတွင် အရေးကြီးဆုံး အနှောင့်အယှက်ရင်းမြစ်မှာ MOS နှင့် IGBT ကဲ့သို့သော switching device များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော drive circuit ဖြစ်သည်။ မြန်နှုန်းမြင့် မော်တာ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မထိခိုက်စေဘဲ MCU carrier frequency ကို လျှော့ချခြင်း၊ switching tube ၏ switching speed ကို လျှော့ချခြင်းနှင့် သင့်လျော်သော parameter များဖြင့် switching tube ကို ရွေးချယ်ခြင်းဖြင့် EMC အနှောင့်အယှက်ကို ထိရောက်စွာ လျှော့ချနိုင်သည်။

• အနှောင့်အယှက်ရင်းမြစ်၏ ချိတ်ဆက်လမ်းကြောင်းကို လျှော့ချခြင်း

PCBA routing နှင့် layout ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းသည် EMC ကို ထိရောက်စွာတိုးတက်စေပြီး လိုင်းများတစ်ခုနှင့်တစ်ခု ချိတ်ဆက်ခြင်းသည် အနှောင့်အယှက်ပိုမိုဖြစ်စေသည်။ အထူးသဖြင့် မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းရှိသော signal လိုင်းများအတွက်၊ loop များဖြစ်ပေါ်စေသော traces များနှင့် antenna များဖြစ်ပေါ်စေသော traces များကို ရှောင်ရှားရန်ကြိုးစားပါ။ လိုအပ်ပါက coupling ကိုလျှော့ချရန် shielding layer ကိုတိုးမြှင့်နိုင်သည်။

• အနှောင့်အယှက်ပိတ်ဆို့ခြင်းနည်းလမ်းများ

EMC တိုးတက်ကောင်းမွန်ရေးတွင် အသုံးအများဆုံးမှာ inductance အမျိုးအစားအမျိုးမျိုးနှင့် capacitor များဖြစ်ပြီး ကွဲပြားသော interference များအတွက် သင့်လျော်သော parameter များကို ရွေးချယ်ထားသည်။ Y capacitor နှင့် common mode inductance တို့သည် common mode interference အတွက်ဖြစ်ပြီး X capacitor သည် differential mode interference အတွက်ဖြစ်သည်။ inductance magnetic ring ကို high frequency magnetic ring နှင့် low frequency magnetic ring အဖြစ်လည်း ခွဲခြားထားပြီး လိုအပ်သည့်အခါ inductance အမျိုးအစားနှစ်မျိုးကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း ထည့်သွင်းရန် လိုအပ်ပါသည်။

၂။ EMC အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းကိစ္စ

ကျွန်တော်တို့ကုမ္ပဏီရဲ့ 100,000-rpm brushless မော်တာရဲ့ EMC optimization မှာ၊ အားလုံးအတွက် အထောက်အကူဖြစ်မယ်လို့ မျှော်လင့်တဲ့ အဓိကအချက်အချို့ကို ဖော်ပြလိုက်ပါတယ်။

မော်တာအား လည်ပတ်မှု တစ်သိန်း၏ မြင့်မားသောအမြန်နှုန်းသို့ ရောက်ရှိစေရန်အတွက်၊ ကနဦး carrier frequency ကို 40KHZ သို့ သတ်မှတ်ထားပြီး ၎င်းသည် အခြားမော်တာများထက် နှစ်ဆပိုများသည်။ ဤကိစ္စတွင်၊ အခြား optimization နည်းလမ်းများသည် EMC ကို ထိရောက်စွာ တိုးတက်အောင် မလုပ်ဆောင်နိုင်ပါ။ ကြိမ်နှုန်းကို 30KHZ အထိ လျှော့ချပြီး MOS switching time အရေအတွက်ကို 1/3 လျှော့ချကာ သိသာထင်ရှားသော တိုးတက်မှုမရှိမီ လျှော့ချခဲ့သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ MOS ၏ reverse diode ၏ Trr (reverse recovery time) သည် EMC ကို သက်ရောက်မှုရှိကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့ပြီး reverse recovery time ပိုမြန်သော MOS ကို ရွေးချယ်ခဲ့သည်။ စမ်းသပ်ဒေတာသည် အောက်ပါပုံတွင် ပြထားသည့်အတိုင်းဖြစ်သည်။ 500KHZ~1MHZ ၏ margin သည် 3dB ခန့် တိုးလာပြီး spike waveform ကို flattened လုပ်ထားသည်-

PCBA ရဲ့ အထူးအပြင်အဆင်ကြောင့်၊ အခြား signal လိုင်းတွေနဲ့ တွဲဆက်ဖို့ လိုအပ်တဲ့ high-voltage power line နှစ်ခုရှိပါတယ်။ high-voltage line ကို twisted pair အဖြစ် ပြောင်းလဲပြီးနောက်၊ lead တွေကြားက အပြန်အလှန် interference က အများကြီး နည်းပါးသွားပါတယ်။ စမ်းသပ် data က အောက်ကပုံမှာ ပြထားတဲ့အတိုင်းဖြစ်ပြီး 24MHZ margin က 3dB လောက် တိုးလာပါတယ်။

ဤကိစ္စတွင်၊ common-mode inductor နှစ်ခုကို အသုံးပြုထားပြီး တစ်ခုမှာ 50mH ခန့်ရှိသော low-frequency magnetic ring ဖြစ်ပြီး ၎င်းသည် 500KHZ ~ 2MHZ အကွာအဝေးတွင် EMC ကို သိသိသာသာ တိုးတက်ကောင်းမွန်စေသည်။ နောက်တစ်ခုမှာ 60uH ခန့်ရှိသော high-frequency magnetic ring ဖြစ်ပြီး ၎င်းသည် 30MHZ ~ 50MHZ အကွာအဝေးတွင် EMC ကို သိသိသာသာ တိုးတက်ကောင်းမွန်စေသည်။

အနိမ့်ကြိမ်နှုန်းသံလိုက်ကွင်း၏ စမ်းသပ်ဒေတာကို အောက်ပါပုံတွင် ပြသထားပြီး၊ 300KHZ ~ 30MHZ အကွာအဝေးတွင် ಒಟ್ಟಾರೆအနားသတ်ကို 2dB တိုးထားသည်-

မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းသံလိုက်လက်စွပ်၏ စမ်းသပ်ဒေတာကို အောက်ပါပုံတွင်ပြသထားပြီး အနားသတ်ကို 10dB ထက်ပို၍ တိုးလာသည်-

EMC optimization အပေါ် အားလုံးက အမြင်တွေဖလှယ်ပြီး အကြံဉာဏ်တွေဖလှယ်နိုင်မယ်လို့ မျှော်လင့်ပါတယ်၊ ပြီးတော့ စဉ်ဆက်မပြတ်စမ်းသပ်ခြင်းမှာ အကောင်းဆုံးဖြေရှင်းချက်ကို ရှာဖွေနိုင်မယ်လို့ မျှော်လင့်ပါတယ်။