經驗分享：有刷電機的EMI整改！|深圳比創達電子科技（下）

經驗分享：有刷電機的EMI整改？相信不少人是有疑問的，今天深圳市比創達電子科技有限公司就跟大家解答一下！

鑒于上一篇推文（圖文并茂——詳細解析無刷電機EMI整改！）的反響不錯，許多小伙伴建議再寫下有刷電機產品的EMI問題；比創達在這方面的整改案例還是十分豐富的，所以小編也借此機會給大家總結分享下：

有刷電機相對無刷電機來說，由于其采用電刷+換向器來實現電流方向的切換，所以其控制方式比較簡單、可靠性更高、成本更低，而且具有啟動速度快、低速扭矩大、負載能力強的優點，在某些對成本控制較嚴的消費電子產品、或者驅動能力大的升降機/攪拌機領域還是比較有優勢的。

有刷電機高速旋轉時因電刷與換向器的之間的摩擦、疊加電流的通斷，會產生電火花，伴隨著較寬頻帶范圍內均有許多高頻窄帶干擾噪聲（毛刺），在我司以往的整改案例中可以明顯看到電火花對應的干擾噪聲在頻譜上的清晰顯示，詳情如下：

經驗分享：有刷電機的EMI整改！（下）接下來就跟著深圳比創達電子科技小編一起來看下吧！

一、有刷電機原理及其EMI噪聲源

有刷電機（顧名思義，它是有兩把刷子的），是通過電刷來與換向器的相對轉動、實現電流方向的自動切換、改變轉子線圈產生的感生磁場方向、相對永磁體定子產生連續的推拉作用、進而實現連續轉動：

如圖1，是一個簡易的單線圈+一對換向器瓣+電刷的相互作用示意圖，電刷相對換向器運動，在某一瞬間，電刷在換向器的縫隙處“白駒過隙”；換向器A瓣原本接電源正極（a電刷），經過縫隙后，A瓣與電源負極（b電刷）接觸，即實現了線圈中的電流方向切換，不管是基于左手定則還是右手螺旋定則、線圈中電流方向變化都會對應著線圈的感應磁場方向發生變化，所以若設置好線圈在換向器上的固定位置，就可以保證在電流換向的瞬間，線圈磁場方向剛好與定子磁場方向垂直，那就會實現定子磁極對線圈感生磁極的連續推拉。

圖1 有刷電機電流切換示意

因此，有刷電機的控制電壓/電流在切換瞬間理論上是不發生改變的，只是因為機械作用而實現了電氣換向。所以對有刷電機來說，除了供電模塊自身的AC-DC及DC-DC模塊產生的共模噪聲，有刷電機的噪聲主要來源就是電刷與換向器高速摩擦及電流快速切換產生的電火花/高頻噪聲。相應的有刷電機EMI設計整改措施也是針對這兩大類噪聲源進行處理：

圖2 電刷處產生的電火花示意

上面也從頻譜中分析了兩個產品頻譜的細微差別，最終也反應到了二者的整改措施上：

針對吸塵器產品，主要針對其DC-DC供電模塊做處理（如圖3）：

① 電機供電線纜套一個磁環（BTRC02TT057）

② 電機供電模塊輸出串LRC濾波器（BTREF3216A6R121）

③ 電感由普通非屏蔽電感換成一體式屏蔽電感

④電機供電模塊電感與SW腳之間對地加RC（10R/103）

圖3 吸塵器電機整改

針對窗簾電機，如圖8，除了對供電模塊做處理，還針對電機做了屏蔽處理（PCB板GND接電機外殼）：

① 在馬達供電線上串一個共模電感（BWMF702P102P3A）

② 在馬達供電線正負極上各串一個LRC濾波器 (BTREF3216A3R221）

③ 用銅箔把馬達驅動板的地與金屬外殼連接起來

圖4 窗簾電機整改

二、小結

01

有刷電機除了供電模塊產生的噪聲，另一主要噪聲源為電刷處產生的電火花帶來的高頻窄帶噪聲。

02

因電火花的高頻特性，針對其濾波措施要就近處理，即濾波器件需直接加在電機的電極處（量產可專門做插件小板），許多情況下電極端的有效措施加在PCB端就失去了作用。

03

若電機的驅動板直接貼在電極處，可以利用PCB的地平面作為一個屏蔽面與電極外殼構成一個較完整的屏蔽殼。

綜上所述，相信通過本文的描述，各位對有刷電機的EMI整改都有一定了解了吧，有疑問和有不懂的想了解可以隨時咨詢深圳比創達這邊。今天就先說到這，下次給各位講解些別的內容，咱們下回見啦！也可以關注我司公眾平臺賬號：深圳比創達EMC！

以上就是深圳市比創達電子科技有限公司小編給您們介紹的經驗分享：有刷電機的EMI整改的內容，希望大家看后有所幫助！

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審核編輯 黃宇