鋰電池清洗水槍EMC整改方案

一概述

清洗行業(yè)隨著高壓水槍清洗機(jī)的出現(xiàn)，逐漸取代傳統(tǒng)的機(jī)械清洗和化學(xué)清洗方式，以高壓水槍清洗機(jī)為主流的清洗行業(yè)逐漸形成科學(xué)、環(huán)保、高效率的清洗特點(diǎn)，高壓水槍清洗機(jī)以一個(gè)全新的清洗理念逐漸被工業(yè)、商業(yè)和家庭各種清洗領(lǐng)域所接受。

高壓水槍清洗機(jī)主要介質(zhì)自來水，高壓水槍清洗機(jī)工作原理是利用高壓泵將動力源的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能，具有高強(qiáng)度壓力的水通過高壓噴嘴的小孔，再將壓力能轉(zhuǎn)換為動能，從而形成高速的微細(xì)水射流，利用高壓水射流的強(qiáng)大沖擊力沖擊被清洗物體，把污垢剝離、清除，從而達(dá)到清洗的目的。

二產(chǎn)品分析

目前鋰電清洗水槍的高壓泵主要有無刷電機(jī)和有刷電機(jī)，直流無刷電機(jī)由電機(jī)主體和驅(qū)動器組成，區(qū)別于有刷直流電機(jī)，無刷直流電機(jī)不適用機(jī)械的電刷裝置，而是采用方波的自控式永磁同步電機(jī)，并以霍爾傳感器取代碳刷換向器，以釹鐵硼作為轉(zhuǎn)子的永磁材料。

三實(shí)際案例

1.測試數(shù)據(jù)

某鋰電池清洗水槍，主要由無刷電機(jī)和鋰電池包兩部分組成，測試數(shù)據(jù)如下：

2.數(shù)據(jù)分析：

(1)在數(shù)據(jù)中明顯可以看出在50M-200M之間有幾個(gè)比較高的包絡(luò)，這有很大可能是電源問題；

(2)通過斷開負(fù)責(zé)電機(jī)和相關(guān)線束逐一排查，最后確認(rèn)問題點(diǎn)是驅(qū)動MOS引起。

3.原理分析

（1）干擾源

三相無刷電機(jī)需要6個(gè)開關(guān)管，分為三組上臂和下臂，工作時(shí)每組的上臂和下臂不能同時(shí)導(dǎo)通/關(guān)斷。工作過程：電流從上臂流到下臂，上臂從3相中選擇1相開通，下臂也同樣選擇1相開通。電流的流向：上臂晶體管/MOSFET →電機(jī)線圈（2 相串聯(lián)）→下臂晶體管/MOSFET →地。

噪聲產(chǎn)生原因：

無刷電機(jī)電磁干擾產(chǎn)生的根本原因是在工作過程中產(chǎn)生高di/dt 和高 dv/dt,它們產(chǎn)生的瞬間電流和尖鋒電壓形成了干擾源，由主功率電路開關(guān)管的高速開關(guān)引起。

（2）輻射路徑

DC電源線和電機(jī)連接線的天線效應(yīng)。

（3）干擾源處理：

1、 降低開關(guān)管的開關(guān)速率；

2、選擇合適的開關(guān)管；

3、有必要可以增加屏蔽層；

4、在MOS開關(guān)管的柵極驅(qū)動引腳串小電阻和并小電容減緩開關(guān)管導(dǎo)通速度；通過分析PCB發(fā)現(xiàn)上述措施都已經(jīng)增加或者無法實(shí)施，只能通過處理耦合路徑來解決。

4.整改措施：

（1）措施一

先在電源輸入的兩根線上繞磁環(huán)，摸底發(fā)現(xiàn)有改善，然后換貼片共模電感，裝整機(jī)測，結(jié)果如下。

結(jié)果：在115MHZ的包絡(luò)下降非常明顯。

（2）措施二

在無刷電機(jī)UVW三線繞磁環(huán)；

結(jié)果：通過以上兩個(gè)措施處理噪聲放大路徑后，全頻段都可以達(dá)到限值以下。

總結(jié)

目前越來越多的家電產(chǎn)品智能化、便攜化，按照CCC強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB4343.1-2018《家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求第1部分：發(fā)射》的要求，電磁兼容的測試必不可少，限制電磁污染水平的同時(shí)，保障人身健康以及周邊電子電器設(shè)備的正常使用，是新形勢下的大勢所趨。