吸尘机EMC整改案例分享
一、前言
想象一下:你正惬意地听着音乐,然后使用吸尘器做清洁。突然,音响“呲呲”作响,音频出现失真现象,且吸尘器也像“闹脾气”般时断时续。别急着怪电器,这其实是电磁兼容在“捣乱”!电磁兼容EMC的研究就是使吸尘器如何既做个“安静的美男子”不干扰邻居,又能抵御干扰“专心工作”,让家庭和谐,只留清洁,不留“脾气”。
吸尘机实物图
二、实例分析
吸尘机主要组成部分为电池供电、开关控制、无刷电机控制和地刷,具体框架如下:
吸尘机框架图
其电磁兼容(EMC)测试依据EN55032 Class B标准进行,测试条件为18V电池供电,打开开关,启动最高功率模式运行。初步测试数据显示,该吸尘机在全频段存在较高无规律有刷电机噪声,同时在100-200MHz频段存在超标的鼓包,需进一步优化设计以满足合规要求。
原始数据图
为了解决无规律有刷电机噪声,我们优先在地刷处做措施,在其外部加上我司CF电机滤波器,紧接着复测,得到的数据底噪整体下降。
使用电机滤波器测试数据图
为了进一步解决230MHZ-1GHZ频段的电机噪声,我们选用1nF的Y电容、470pF的X电容和120Ω磁珠进行优化。该措施可有效解决有刷电机噪声超标问题。
地刷整改后测试数据图
从地刷整改测试数据图我们可以看到,有刷电机产生的噪声导致超标的问题得以解决,但在100MHZ-200MHZ仍存在鼓包超标问题,因此我们进行排查是否是电源引起超标问题。
排查一:该吸尘机的电池上是有集成电源模块的,使用频谱仪扫描没有扫描出该频段的鼓包,暂时排除是电池上的集成电源模块问题。
排查二:排查三相电机控制板。该控制板有较多的集成MOS管,MOS管的输出通常会出现较高的脉冲,因此可以在该地方做措施。但根据客户要求尽量不改板,因此进行下一步排查。
排查三:噪声是否从线束放大对外辐射。我们拔掉地刷复测,100MHZ-200MHZ鼓包是完全下降且通过测试。因此我们在三相电机输出端(给予地刷供电电源线束)夹磁环,磁环绕线束两圈,紧接着复测,数据可通过标准。
整改后可通过测试图
三、总结
1、当遇到有刷电机导致的电磁干扰超标问题时,采用我司的CF电机滤波器可有效抑制大部分超标频段的噪声。为进一步提升滤波效果和系统稳定性,建议CF电机滤波器搭配感性器件(如磁珠、棒状电感、共模电感等)使用,以更稳定地抑制EMI噪声。
2、针对30MHz至230MHz频段出现的鼓包干扰问题,建议优先排查是否为电源部分引起的干扰。可通过拔线法进行隔离验证,或使用频谱仪配合近场探头定位干扰源,以精准识别并处理问题。
