উচ্চ-গতির ব্রাশলেস মোটরের EMC অপ্টিমাইজেশন

১. ইএমসি-র কারণসমূহ এবং প্রতিরোধমূলক ব্যবস্থা

উচ্চ-গতির ব্রাশবিহীন মোটরের ক্ষেত্রে, EMC সমস্যা প্রায়শই পুরো প্রকল্পের কেন্দ্রবিন্দু এবং জটিলতার কারণ হয়ে দাঁড়ায়, এবং সম্পূর্ণ EMC অপ্টিমাইজেশন প্রক্রিয়ায় অনেক সময় লাগে। তাই, প্রথমে আমাদের EMC মান অতিক্রম করার কারণ এবং এর সংশ্লিষ্ট অপ্টিমাইজেশন পদ্ধতিগুলো সঠিকভাবে শনাক্ত করতে হবে।

EMC অপ্টিমাইজেশন প্রধানত তিনটি দিক থেকে শুরু হয়:

• হস্তক্ষেপের উৎস উন্নত করুন

উচ্চ-গতির ব্রাশবিহীন মোটরের নিয়ন্ত্রণে, হস্তক্ষেপের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উৎস হলো MOS এবং IGBT-এর মতো সুইচিং ডিভাইস দ্বারা গঠিত ড্রাইভ সার্কিট। উচ্চ-গতির মোটরের কার্যক্ষমতাকে প্রভাবিত না করে, MCU ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি কমানো, সুইচিং টিউবের সুইচিং গতি কমানো এবং উপযুক্ত প্যারামিটারসহ সুইচিং টিউব নির্বাচনের মাধ্যমে কার্যকরভাবে EMC হস্তক্ষেপ হ্রাস করা যায়।

• ব্যতিচার উৎসের কাপলিং পথ হ্রাস করা

PCBA রাউটিং এবং লেআউট অপ্টিমাইজ করার মাধ্যমে EMC কার্যকরভাবে উন্নত করা যায়, এবং লাইনগুলোর পারস্পরিক কাপলিং আরও বেশি ইন্টারফেরেন্স সৃষ্টি করে। বিশেষ করে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সির সিগন্যাল লাইনের ক্ষেত্রে, ট্রেসগুলো যাতে লুপ এবং অ্যান্টেনা তৈরি না করে, সেদিকে খেয়াল রাখতে হবে। প্রয়োজনে কাপলিং কমানোর জন্য শিল্ডিং লেয়ার বাড়ানো যেতে পারে।

• হস্তক্ষেপ রোধ করার উপায়

EMC উন্নত করার জন্য সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় বিভিন্ন ধরণের ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিটর, এবং বিভিন্ন ইন্টারফেরেন্সের জন্য উপযুক্ত প্যারামিটার নির্বাচন করা হয়। Y ক্যাপাসিটর এবং কমন মোড ইন্ডাকট্যান্স কমন মোড ইন্টারফেরেন্সের জন্য, এবং X ক্যাপাসিটর ডিফারেনশিয়াল মোড ইন্টারফেরেন্সের জন্য ব্যবহৃত হয়। ইন্ডাকট্যান্স ম্যাগনেটিক রিংকেও একটি হাই ফ্রিকোয়েন্সি ম্যাগনেটিক রিং এবং একটি লো ফ্রিকোয়েন্সি ম্যাগনেটিক রিং-এ ভাগ করা হয়, এবং প্রয়োজনে দুই ধরণের ইন্ডাকট্যান্স একই সাথে যুক্ত করতে হয়।

২. ইএমসি অপ্টিমাইজেশন কেস

আমাদের কোম্পানির একটি ১,০০,০০০ আরপিএম ব্রাশলেস মোটরের ইএমসি অপটিমাইজেশন প্রসঙ্গে, এখানে কিছু গুরুত্বপূর্ণ বিষয় তুলে ধরা হলো যা সকলের জন্য সহায়ক হবে বলে আমি আশা করি।

মোটরটিকে এক লক্ষ ঘূর্ণনের উচ্চ গতিতে পৌঁছানোর জন্য, প্রাথমিক ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি 40KHZ-এ সেট করা হয়, যা অন্যান্য মোটরের তুলনায় দ্বিগুণ বেশি। এক্ষেত্রে, অন্যান্য অপ্টিমাইজেশন পদ্ধতি কার্যকরভাবে EMC উন্নত করতে পারেনি। ফ্রিকোয়েন্সি কমিয়ে 30KHZ করা হয় এবং MOS সুইচিং টাইমের সংখ্যা ১/৩ অংশ কমানোর পরেই উল্লেখযোগ্য উন্নতি দেখা যায়। একই সাথে, দেখা যায় যে MOS-এর রিভার্স ডায়োডের Trr (রিভার্স রিকভারি টাইম) EMC-এর উপর প্রভাব ফেলে, এবং দ্রুততর রিভার্স রিকভারি টাইমযুক্ত একটি MOS নির্বাচন করা হয়। পরীক্ষার ডেটা নিচের চিত্রে দেখানো হলো। 500KHZ~1MHZ-এর মার্জিন প্রায় 3dB বৃদ্ধি পেয়েছে এবং স্পাইক ওয়েভফর্মটি সমতল হয়েছে:

PCBA-এর বিশেষ বিন্যাসের কারণে, দুটি উচ্চ-ভোল্টেজ পাওয়ার লাইনকে অন্যান্য সিগন্যাল লাইনের সাথে বান্ডিল করতে হয়। উচ্চ-ভোল্টেজ লাইনটিকে টুইস্টেড পেয়ারে পরিবর্তন করার পর, লিডগুলোর মধ্যে পারস্পরিক ইন্টারফেরেন্স অনেক কমে যায়। পরীক্ষার ডেটা নিচের চিত্রে দেখানো হলো, এবং 24MHZ মার্জিন প্রায় 3dB বৃদ্ধি পেয়েছে:

এক্ষেত্রে দুটি কমন-মোড ইন্ডাক্টর ব্যবহার করা হয়, যার মধ্যে একটি হলো প্রায় ৫০mH ইন্ডাকট্যান্সের একটি নিম্ন-কম্পাঙ্কের ম্যাগনেটিক রিং, যা ৫০০KHZ~২MHZ পরিসরে EMC-কে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে। অন্যটি হলো প্রায় ৬০uH ইন্ডাকট্যান্সের একটি উচ্চ-কম্পাঙ্কের ম্যাগনেটিক রিং, যা ৩০MHZ~৫০MHZ পরিসরে EMC-কে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।

নিম্ন-কম্পাঙ্কের ম্যাগনেটিক রিং-এর পরীক্ষার তথ্য নিচের চিত্রে দেখানো হলো, এবং 300KHZ~30MHZ পরিসরে সামগ্রিক মার্জিন 2dB বৃদ্ধি করা হয়েছে:

উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ম্যাগনেটিক রিং-এর পরীক্ষার ডেটা নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে, এবং মার্জিন ১০ ডিবি-এর বেশি বৃদ্ধি করা হয়েছে:

আমি আশা করি সবাই EMC অপ্টিমাইজেশন নিয়ে মতামত বিনিময় ও আলোচনা করে ধারাবাহিক পরীক্ষার মাধ্যমে সর্বোত্তম সমাধান খুঁজে বের করতে পারবেন।