Уменьшение электромагнитных помех от ШИМ 20 кГц

У меня есть небольшой коллекторный двигатель постоянного тока на 1,5 А при 12 В (ток останова ~ 10 А при 12 В постоянного тока), подключенный к H-мосту, переключаемому с ШИМ 20 кГц.

Двигатель подключен к мосту кабелем длиной 3 метра: [H BRIDGE]--PCB-TRACK--[CONNECTOR]=====(3 METERS CABLE)====[DC-MOTOR]

Меня беспокоит то, что кабель будет излучать электромагнитные помехи. При 20 кГц переключение 1,5 А через кабель длиной 3 м, это действительно проблема?

Должен ли я использовать какой-либо индуктор между мостом и разъемом для кабеля, чтобы заглушить высокие частоты? Или фильтр нижних частот LC?

Я не знаю, как рассчитать вставку потерь, необходимую для фильтра. В идеале я хочу, чтобы потери были бесконечными выше частоты среза, но, учитывая практическую реализацию, должен ли я просто использовать как можно больше потерь выше 20 кГц, так как это лучше?

Добавьте схему. Измерьте электромагнитные помехи.
Обычно от такого устройства с выходом ШИМ идет витая пара с заземленным экраном.
Добро пожаловать в EE.SE! Вы столкнулись с очень сложной и часто раздражающей особенностью электроники: электромагнитной податливостью. Необходимо учитывать компоненты системы, дизайна и стандартов. Не тратя много денег на тестирование вашей системы, ваши опасения в основном включают разумное смягчение последствий и не вызывают каких-либо заметных помех. Однако, если вы делаете продукт, вам понадобится это тестирование.
Я разрабатываю продукт. Для этого конкретного продукта (пока) нет правил, но он используется в среде, где у нас есть много аудио AM / FM-радиостанций. Раньше у меня были некоторые проблемы, когда шумоподавитель срабатывал из-за шума SMPS. Я решил с конденсаторами 100 нФ и ферритовыми бусинами. Для этого мотора я просто хочу иметь отправную точку. Если он провалится в тесте, я могу подавить больше... но я хочу начать с чего-то, что даст мне хорошие шансы пройти тест.
Сделайте так, чтобы ваши края Trise и Tfall были быстрее, чем 500 наносекунд. Это убережет ваш EMI от диапазона AM. Теперь ваша задача отфильтровать всю энергию, которая может быть нацелена на FM-диапазон.

Ответы (2)

20кГц это медленно.

Используйте резисторы затвора для регулировки времени переключения полевого МОП-транзистора, чтобы потери при переключении были разумными, но не более быстрыми.

При частоте 20 кГц (т. е. с периодом 50 мкс) вы можете переключаться за 500 нс. Нет необходимости переключаться на 10 нс, это только создаст огромное количество электромагнитных помех.

Если вы переключите только одну сторону H-моста, ваш кабель будет излучать синфазный шум. Этого можно избежать, постоянно переключая обе стороны в противоположную полярность и/или применяя ферритовый сердечник на кабеле.

Не могли бы вы уточнить, что вы подразумеваете под переключением обеих сторон в противоположные полярности? Разве это не создаст эффект прострела или торможения?

Не используйте LC-фильтр, потому что он искажает прямоугольную волну, а двигатель представляет собой RL-цепь. В качестве альтернативы вы можете использовать экранированный кабель, чтобы избежать электромагнитных помех. Экран кабеля должен быть соединен с экраном печатной платы.

Уменьшение электромагнитных помех от ШИМ 20 кГц
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v