高速無刷電機的EMC整改優化淺析
1、 EMC的產生原因及防護手段
在高速無刷電機中，EMC的問題往往是整個項目的重點及難點，從開始整改到整改結束需要花費大量的時間，因此我們需要正確的認識到EMC超標的原因以及其對應的整改方法。EMC整改主要從三個方向出發：
改善干擾源
在高速無刷電機控制中，最主要的干擾源就是由MOS、IGBT等開關器件組成的驅動電路。在不影響高速電機性能的情況下，減小MCU載波頻率，降低開關管的開關速度，選擇合適參數的開關管，均可以有效的降低EMC干擾。
減少干擾源的耦合路徑
優化PCBA的走線、布局可以有效的改善EMC，線路相互耦合會產生更大的干擾。特別是高頻信號線，應盡量避免走線形成環路，避免走線形成天線，有必要時可以增加屏蔽層，將耦合的產生減少。
封堵干擾的手段
EMC改善中最常用的就是各類電感與電容了，針對不同的干擾選用合適的參數。Y電容與共摸電感針對共摸干擾，X電容針對差模干擾。在電感磁環中也分為高頻磁環與低頻磁環，必要時需要同時加上兩種電感。
2、 整改案例分享
在力輝電機的一款十萬轉無刷電機的EMC整改中，在此分享一些關鍵點，希望對大家有所幫助。為讓電機達到十萬轉的高轉速，初始設置的載波頻率為40KHZ，相較于其他電機，頻率高了一倍。在這個情況下其他整改方法始終無法有效的改善EMC，將頻率降至30KHZ并且將MOS的開關次數降低1/3后才有明顯的改善。同時發現MOS的反向二極管的Trr（反向恢復時間）對EMC有影響，選用了更快反向恢復時間的MOS。測試數據如下圖，500KHZ~1MHZ余量增加了約3dB且尖峰波形有所平緩：
因PCBA的特殊布局，在其中有兩根高壓的電源線需要與其他信號線捆綁在一起，將高壓線改為雙絞線后，引線之間的相互干擾小了很多。測試數據如下圖，24MHZ余量增加了約3dB：
在此案例中使用了兩顆共摸電感，其中一顆為低頻磁環，感量大約50mH，對500KHZ~2MHZ區間內的EMC改善明顯。另一顆為高頻磁環，感量約為60uH，對30MHZ~50MHZ區間內的EMC改善明顯。
低頻磁環的測試數據如下圖，在300KHZ~30MHZ范圍內整體的余量增加2dB：
高頻磁環的測試數據如下圖，余量增加10dB以上：
在EMC整改優化上需要不斷嘗試和測試才能找到最好的解決方案。
