Reduzierung der EMI-Emission von 20-kHz-PWM

Ich habe einen kleinen DC-Bürstenmotor mit 1,5 A bei 12 V (~ 10 Ampere Stillstandsstrom bei 12 VDC), der an eine H-Brücke angeschlossen ist, die mit 20 kHz PWM geschaltet wird.

Der Motor ist über ein 3 Meter langes Kabel mit der Brücke verbunden: [H BRIDGE]--PCB-TRACK--[CONNECTOR]=====(3 METER CABLE)====[DC-MOTOR]

Meine Sorge ist, dass das Kabel EMI aussendet. Ist dies bei 20 kHz, das 1,5 A durch ein 3 m langes Kabel schaltet, ein berechtigtes Problem?

Sollte ich eine Induktivität zwischen der Brücke und dem Stecker zum Kabel verwenden, um hohe Frequenzen zu dämpfen? Oder LC-Tiefpassfilter?

Ich weiß nicht, wie ich die für den Filter erforderliche Einfügung von Verlusten berechnen soll. Idealerweise möchte ich, dass der Verlust über der Grenzfrequenz unendlich ist, aber in Anbetracht der praktischen Implementierung, sollte ich einfach so mehr Verlust über 20 kHz nehmen, je besser es ist?

Schema hinzufügen. Messen Sie die EMI.
Normalerweise geht von einem solchen Gerät mit PWM-Ausgang ein verdrilltes Paar mit geerdeter Abschirmung.
Willkommen bei EE.SE! Sie sind auf ein sehr komplexes und oft ärgerliches Merkmal der Elektronik gestoßen: die elektromagnetische Verträglichkeit. Es müssen System-, Design- und Standardkomponenten berücksichtigt werden. Ohne viel Geld auszugeben, um Ihr System zu testen, sind Ihre Bedenken meistens eine angemessene Minderung und keine merklichen Störungen. Wenn Sie ein Produkt herstellen, benötigen Sie diese Tests jedoch.
Ich entwerfe ein Produkt. Es gibt (noch) keine Vorschriften für dieses spezielle Produkt, aber es wird in einer Umgebung verwendet, in der wir viele Audio-AM/FM-Radios haben. Ich hatte vorher einige Probleme, wo der Squelch wegen SMPS-Rauschen ausgelöst wurde. Ich habe mit 100nF-Kappen und Ferritperlen gelöst. Für diesen Motor möchte ich nur einen Ausgangspunkt haben. Wenn es im Test durchfällt, kann ich mehr unterdrücken ... aber ich möchte mit etwas beginnen, das mir eine gute Chance gibt, den Test zu bestehen.
Lassen Sie Ihre Trise- und Tfall-Kanten schneller als 500 Nanosekunden sein. Das hält Ihre EMI aus dem AM-Band heraus. Jetzt besteht Ihre Aufgabe darin, alle Energie herauszufiltern , die auf das FM-Band abzielen könnte.

Antworten (2)

20kHz ist langsam.

Verwenden Sie Gate-Widerstände, um die MOSFET-Schaltzeit anzupassen, um die Schaltverluste angemessen, aber nicht schneller zu halten.

Bei 20kHz (also 50µs Periode) kann man in 500ns schalten. Es muss nicht in 10 ns geschaltet werden, das erzeugt nur eine enorme Menge an EMI.

Wenn Sie nur eine Seite der H-Brücke schalten, strahlt Ihr Kabel Gleichtaktrauschen ab. Dies kann abgemildert werden, indem beide Seiten ständig in entgegengesetzte Polaritäten geschaltet werden und/oder ein Ferritkern an Ihrem Kabel angebracht wird.

Könnten Sie klarstellen, was Sie meinen, wenn Sie beide Seiten in entgegengesetzte Polaritäten schalten? Würde das nicht entweder einen Durchschuss- oder einen Bremseffekt erzeugen?

Verwenden Sie keinen LC-Filter, da dies Ihre Rechteckwelle verzerren wird und ein Motor eine RL-Schaltung ist. Alternativ können Sie ein abgeschirmtes Kabel verwenden, um die Emission von EMI zu vermeiden. Der Schirm des Kabels muss mit dem Schirm der Leiterplatte verbunden werden.

Reduzierung der EMI-Emission von 20-kHz-PWM
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