Открийте как оксидните вариатори (MOVs) осигуряват ефективно подтисkanе на ЕМИ и защита срещу прекиsurгове в системи с щетинени ДЦ мотори. Научете повече за техните характеристики при ограничаване, опции за упаковка (SMD и DIP), насоки за избор и сравнение с TVS диоди за подобряване на ЕМС производителността в промишлени приложения.
1. Въведение
Щетковите ДС мотори се използват широко в компактни машини, електроинструменти, играчки и автомобилна електроника поради техната проста конструкция, ниска цена и гъвкав контрол. Те функционират чрез комутация с щетки и комутатори, които позволяват непрекъснато въртене чрез периодично превключване на тока в арматурните витания.
Въпреки предизвикателствата като износ на щетките и електрически шумове, щетковите мотори остават незаменими в определени приложения поради техните отлични характеристики за контрол на скоростта и доказаната конструкционна надеждност.
2. Проблеми с електромагнитното помешение и стратегии за защита
При работа щетковите мотори произвеждат искри и кратковремени напрежения при комутацията на щетките, което води до:
Високонапрегнати импулси, които могат да повредят чувствителните компоненти на схемата.
Превишна ЕМС (електромагнитна помешение), която може да предотврати съответствието на стандартите за ЕМС.
Въпреки че филтри BDL (низкочестотни филтри, съставени от хоки в общи режими и конденсатори) често се използват за подаване на шумове, те понякога не са достатъчни в сложни среди. Затова се препоръчва интегрирането на оксидни вариatori (MOVs) паралелно във веригата като надежден и ефикасен решение за защита от импулси.
3. Работен принцип на MOVs
MOVs са устроявания от тип „зажим“, с нелинейни напрежение-токови характеристики, съставени от спечени цинкови оксидни микрокристали и високоупорни диелектрически материали.
При нормални стойности на напрежението, MOVs показват екстремно висока упорност и остават непроводещи. Когато приложено напрежение надхвърля граничната стойност, се формира път с ниска упорност вътре в устройството, бързо провежда ток и зажима прекомерното напрежение до безопасен ниво, по този начин зашитавайки компонентите по-нататък от повреда от импулса.
4. Сравнение с TVS диоди
TVS (Премахване на променливи напрежения) диоди използват полупроводникови PN връзки и са идеални за защита на високочестотни, високоскоростни данни. В противност, MOV-ите, бъдещи полиристални керамични композити, предлагат по-висока енергийна поглъщателна способност и възможности за обработка на ток, което ги прави подходящи за АС електрически линии и високомощни устройства.
Още по-важно, поради техния относително голям паразитен капацитет, MOV-ите могат да заместват 2 до 5 дискретни филтриращи кондензатора в някои схеми, което допринася за по-оптимизиран общ дизайна.
5. Ключови параметри на MOV-и
Vrms / Vw: Максимално непрекъснато операционно напрежение без активация.
IL: Ток на протечка при максималното работно напрежение, обикновено ≤ 20 μA.
V1mA: Напрежение на пробив измерено при ток от 1 mA, близо до прага на активация на устройството.
Vc: Максимално клампирателно напрежение при стандартна импулсна форма от 8/20 μs (време на настъпване 8 μs, продължителност на полувръх 20 μs).
IPP: Възможност за връховен импулсен ток при специфицираните тестови условия (импулсна форма 8/20 μs, два импуса, интервал от 2 минути).
6. Приложения на пакет SMD
За малки щетовни ДК мотори и компактни електронни продукти се препоръчват SMD-типа MOV-и. Тези компоненти предлагат малък размер и лесна инсталация, идеални за приложения с изисквания за защита от вълнове с кратка продължителност и ниска амплитуда.
7. Приложения на DIP пакети
За високомощни мотори и индустриални приводи, DIP (през дупката) MOV-и са по предпочитани. Тези устройства имат по-големи форм-фактори и по-добро управление на ток, което ефективно управлява високоенергийните вълнове и гарантира стабилността на контролните кръгове в жестоки условия.
8. Ръководства за избор
Изборът на MOV трябва да взема предвид работното напрежение на мотора, позволимата енергия на вълнове и пространствените ограничения:
Устройства с ниска мощност → СМД серия MOV-и
Средна до висока мощност системи → DIP тип MOV-и
Кombинирането на MOV-и с BDL филтри също се препоръчва, за да се подобри общата перформанса на подаване на ЕМИ.
9. Резултати от сравнителни тестове
Без защита: Забелязан значителен ЕМИ шум и тежки въздействия на връхволните.
С решението MOV + BDL: Пиковите напрежения са ефективно ограничени, нивата на ЕМИ са намалени, а резултатите от тестовете са стабилни и съобразени с нормите.
За точен анализ се препоръчва да се използват осцилограми преди и след буревестични събития, както и измервания на ЕМИ спектъра.
10. Предимства и ограничения на MOV-компонентите
Предимства:
Икономически ефективни
Дозрела технология и стабилна производителност
Висока способност за обработка на буревестични токове
Бързо време за реакция
Намалява нуждата от допълнителни филтриращи компоненти
Ограничения:
Относително по-голям размер, не идеален за много интегрирани дизайни
Висока паразитна щатулност, неподходяща за високоскоростни сигнали
Примечания за използване:
Работете в рамките на зададената температурна граница
Избегвайте чистене с силни поляризиращи растворители
Предотвратявайте механическо напрежение или деформация
Закачайте компонентите преди извиването на контактните нозе, запазвайки ≥ 2мм от изолационния слой
11. Заключение
В сложни електромагнитни среди, изборът на подходящи компоненти за защита от импулсни напрежения, адаптиран за конкретните нужди на приложението, е съществен за дългосрочната стабилност на системите за управление на мотори.
МОВ-компонентите предлагат ефективно решение за ЕМС в системи с мотори с щетки, благодарение на отличната си способност за обработка на ток, ниска цена и добре разработен производствен процес. Надяваме се, че този анализ предоставя ценни познания и praktични насоки за инженерите в областта.
EN
