電機(jī)如何進(jìn)行EMI整改

1前言

在智能家居飛速拓展的同時(shí)，電機(jī)EMI問題也成為了行業(yè)內(nèi)的一大難題。為什么會這么說了，智能家居很大部分的電子產(chǎn)品內(nèi)部工作核心或者行走的關(guān)鍵都是由電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行的，例如掃地機(jī)器人，就是靠電機(jī)進(jìn)行移動和垃圾的清掃，按摩椅的推敲揉捏，都是靠電機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。

而這些電機(jī)絕大多數(shù)還都是直流有刷電機(jī)，這類電機(jī)與其他電機(jī)相比，優(yōu)勢勝在驅(qū)動簡單，價(jià)格便宜，輕巧實(shí)用。

2有刷電機(jī)的組成

直流有刷電機(jī)的大致分為定子（主磁極）、轉(zhuǎn)子（電樞鐵芯）、電刷、換向片和外殼這5部分，大致結(jié)構(gòu)如圖所示。

但是問題點(diǎn)也很明確，此類電機(jī)的EMI主要來源就是電機(jī)的電刷與換向片不斷換向拉弧再經(jīng)電源線發(fā)射出去。或許有些小伙伴會說，我不用它不就好了嗎？！當(dāng)然有錢任性的小伙伴可以為所欲為，本文主要是針對這種直流有刷電機(jī)而言。

3輻射源頭及傳統(tǒng)濾波

而這個換向器卻又是整個直流有刷電機(jī)的核心之一，不可替換。此類電機(jī)的換向片少的只有幾對，多的十?dāng)?shù)對，但是其EMI輻射測試數(shù)據(jù)都會與下圖類似。整個頻段數(shù)據(jù)都雜亂無章，且DB方向幅度大。

比較常見的整改手法或者方式就是加電容，加電容過不了再加個電感，在加電感的基礎(chǔ)上仍過不了，就會再加個壓敏電阻?？墒轻槍Σ煌碾姍C(jī)，這三樣器件的使用情況也是不同，實(shí)際測試數(shù)據(jù)與原數(shù)據(jù)對比確實(shí)是有效果，但是卻也達(dá)不到測試通過的要求。

而這也是難倒很多廠家的問題，其實(shí)我們可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次濾波就可以做到很好的效果。可能很多廠家都曾經(jīng)加電感電容進(jìn)行二次濾波，效果卻不是十分滿意，難倒說二次濾波沒有效果嗎？不是你的二次濾波與一次濾波的電感電容離得太近沒有形成二次濾波的效果，可是離得太遠(yuǎn)，結(jié)構(gòu)又不允許。

4良好的二級濾波的重要性

其實(shí)，在做二次濾波前，大家可以分析下數(shù)據(jù)，一次濾波的時(shí)候，很大部分“低頻”問題都以及解決了，剩下的都是高頻問題，我們做二次濾波的時(shí)候，只要針對這部分高頻問題下手就好。下面給大家看下，用BDL進(jìn)行二次濾波后的測試數(shù)據(jù)。

下面兩張圖是對一3萬轉(zhuǎn)電機(jī)的測試數(shù)據(jù)，分別是沒有加任何器件的電機(jī)數(shù)據(jù)，與單獨(dú)加一個BDL的測試數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)BDL在高頻濾波的效果十分顯著。

5總結(jié)

前面說了這么多，主要是想告訴大家，在對電機(jī)進(jìn)行EMI整改的時(shí)候，不要指望某一個器件就可以解決全部問題。因?yàn)殡姍C(jī)的輻射問題包含了整個頻段，沒有那個器件的濾波頻段是可以實(shí)現(xiàn)這么大的，我們需要對測試進(jìn)行分析后，再有針對性的進(jìn)行整改。低頻問題加電感，高頻部分問題加電容，二次濾波盡量不要再重復(fù)同類型的LC器件。除此之外，還可以從電機(jī)本身的材質(zhì)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行一些細(xì)微的調(diào)整，例如：將電機(jī)的碳刷和換向器的含銅量降低，電機(jī)圓柱型的結(jié)構(gòu)變換成橢圓型，等等。因?yàn)檎麄€輻射究其根本還是電機(jī)本身引起的，從病根上解決問題才是最有效的，外部輔助電路也是為了降低電機(jī)的輻射而存在的，所以電機(jī)廠商研發(fā)電機(jī)的時(shí)候，就應(yīng)該確認(rèn)電機(jī)的一些參數(shù)搭配，怎么才能最大化的降低EMI問題，而不是生產(chǎn)出來后再進(jìn)行整改！