RCD電路EMC問題分析與調試
3.1
有刷電機EMC問題產生原因分析
電機在工作過程中換向器不停地轉動，在這個過程中換向片與碳刷之間會不停地快速摩擦，進而產生拉電弧現象，電弧產生高頻噪聲，高頻噪聲通過電機引線和電機縫隙向外輻射。
一般電機都有金屬外殼，可以對電機內部通過空間輻射的噪聲進行屏蔽和吸收，但是通過電機引線輻射出來的噪聲，需要考慮對電機引線進行濾波處理，抑制通過線纜耦合的噪聲發(fā)射。
▲ 有刷電機噪聲耦合路徑深入分析
差模噪聲耦合路徑
共模噪聲耦合路徑
▲ 有刷電機噪聲抑制技巧
差模噪聲旁路
共模噪聲旁路
共模噪聲衰減
差模噪聲衰減
▲ 有刷電機輻射發(fā)射問題調試案例
左圖 | 輻射發(fā)射測試數據（天線水平方向）
右圖 | 輻射發(fā)射測試數據（天線垂直方向）
問題解決方案：①有刷電機采用金屬屏蔽，屏蔽體外殼接參考地；②在靠近電機輸入引腳并聯RC吸收電路；③在電機驅動線上增加共模電感。
3.2
無刷電機EMC問題產生原因分析
▲ 無刷電機EMC問題產生原因分析
無刷電機EMC問題產生原因分析：①功率器件開關噪聲；②續(xù)流二極管開關噪聲（體二極管）；③電機啟停、反轉瞬態(tài)線圈產生的電壓尖峰；④寄生振蕩噪聲；⑤驅動信號疊加噪聲；⑥驅動信號環(huán)路噪聲；⑦控制信號受到干擾；
3.3
單相無刷電機噪聲耦合路徑深入分析
▲ 單相無刷電機噪聲耦合路徑深入分析
差模噪聲耦合路徑
共模噪聲耦合路徑
▲ 單相無刷電機噪聲抑制技巧
差模噪聲旁路
共模噪聲旁路
共模噪聲衰減
差模噪聲衰減
3.4
三相無刷電機噪聲耦合路徑深入分析
▲ 三相無刷電機噪聲耦合路徑深入分析
差模噪聲耦合路徑
共模噪聲耦合路徑（分布參數的影響）
▲ 三相無刷電機噪聲抑制技巧
3.5
三相伺服電機輻射發(fā)射問題調試案例
案例現象描述：三相直流伺服電機電驅模塊電路，低頻輻射測試時發(fā)現56MHz、76MHz頻點超標。144MHz頻點不滿足6dB余量管控標準
▲ 測試數據，如圖所示
案例現象描述：三相直流伺服電機電驅模塊電路，低頻輻射測試時發(fā)現56MHz、76MHz頻點超標。144MHz頻點不滿足6dB余量管控標準，測試數據如上圖所示。
▲ 三相伺服電機輻射發(fā)射問題調試案例
▲ 三相伺服電機輻射發(fā)射問題調試案例
▲ 三相伺服電機輻射發(fā)射問題調試案例
問題解決方案：①在電機驅動IGBT管的控制芯片輸出引腳增加0.01uF濾波電容；②PCB Layout時將驅動信號濾波電容的接地端回流到驅動芯片的參考地；③使驅動芯片輸出噪聲以最短路徑、最小環(huán)路面積回流到源端。
3.6
冰箱產品功率騷擾問題調試案例
案例現象描述：某款冰箱產品使用變頻壓縮機，功率騷擾測試發(fā)現多個頻點AVG、QP值均不滿足6dB余量管控要求。
▲ 冰箱產品功率騷擾問題調試案例
▲ 具體的功率騷擾測試數據如圖所示
▲ 冰箱產品功率騷擾問題調試案例
問題解決方案：①在電機驅動IGBT下管增加RC吸收電路；②通過RC吸收電路提供高頻噪聲的旁路，縮小信號環(huán)路面積；③在電機驅動輸出信號線纜上增加三線共模電感、在AC輸入端增加共模電感、磁環(huán)均可。
3.7
三相電機電源端傳導騷擾問題調試案例
案例現象描述：某款三相直流電機驅動模塊，電源端傳導騷擾測試發(fā)現多個頻點AVG值不符合余量管控要求。
▲ 三相電機電源端傳導騷擾問題調試案例
▲ 具體的傳導測試數據，如圖所示
問題解決方案：①在電源輸入端濾波電路中增加差模電感，組成π型差模濾波電路；②經過飛線驗證試驗確認，差模電感感量≧4uH就可以滿足余量管控標準。
四、電機驅動模塊EMC設計要點說明
4.1
單項電機驅動電路EMC設計
電機電路EMC設計要點說明（一）：①供電電源增加濾波電路；②續(xù)流二極管增加RC吸收；③驅動電路增加快速放電電路；
▲ 單項電機驅動電路EMC設計
▲ 單項電機驅動電路EMC設計
4.2
雙向電機驅動電路EMC設計
電機電路EMC設計要點說明（二）：①供電電源高頻旁路設計；②功率開關器件增加RC吸收；③電機輸入端并聯RC吸收電路；④電機連接線增加共模電感；⑤驅動模塊供電電源增加濾波電路（可選）；
▲ 單項電機驅動電路EMC設計
4.3
三相電機驅動電路EMC設計
電機電路EMC設計要點說明（三）：①供電電源高頻旁路設計；②功率開關器件增加RC吸收；③電機連接線增加三線共模電感；④驅動模塊供電電源增加濾波電路（可選）；⑤驅動模塊輸出增加濾波器；
▲ 三相電機驅動電路EMC設計
4.4
電機驅動電路器件選型說明
電機電路EMC設計要點說明（四）：①驅動芯片選型、功率器件選型；②驅動信號設計；③過流檢測、位置檢測；④通訊信號；⑤ 電機選型；
▲ 電機驅動電路器件選型說明
4.5
電機驅動電路PCB設計要點說明
電機電路PCB布局要點說明：①驅動芯片靠近功率開關器件，縮短驅動信號布線；②高頻旁路電容靠近功率開關的上管D極與下管S極；③輸出濾波電路靠近功率開關器件放置；④過流檢測運放芯片靠近功率開關器件放置；⑤后端控制MCU芯片或者DSP芯片靠近運放放置；⑥控制信號、通訊信號濾波器件靠近端口放置；
▲ 電機驅動電路PCB設計要點說明
4.6
電機驅動電路PCB布線設計要點說明
電機電路PCB布線EMC設計要點說明：①主功率環(huán)路面積保持最小化設計；②高頻旁路環(huán)路面積最小化設計；③驅動信號環(huán)路面積最小化設計；④RC吸收電路環(huán)路面積最小化設計；⑤控制信號環(huán)路面積最小化設計；⑥參考地平面完整行設計；PCB布線寄生電感最小化控制；
▲ 電機驅動電路PCB布線設計要點說明
4.7
電機驅動線纜設計
電機驅動線纜設計：①長度最短化設計；②線纜屏蔽設計；③線纜增加濾波器（磁環(huán)）；④線纜絞線設計；
▲ 電機驅動線纜設計
4.8
電機模塊結構設計要點說明
電機模塊結構設計要點說明：①屏蔽設計（尤其是有刷電機）；②電機金屬外殼接地設計；③電機驅動模塊接地設計；④電機系統(tǒng)屏蔽設計；⑤濾波器安裝設計；
▲ 電機模塊結構設計要點說明
4.9
電機模塊+驅動電路整合設計
▲ 電機模塊+驅動電路整合設計
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