Felfedezze meg, hogy hogyan biztosítanak hatékony EMI nyomásból és visszasugárzás védelmet a fémbőrök varisztorok (MOVs) a karossz DC géprendszerekben. Ismerje meg csuklós jellemzőiket, csomagolási lehetőségeiket (SMD és DIP), kiválasztási irányelveiket és összehasonlításukat TVS diódákkel szemben javított EMC teljesítmény érdekében ipari alkalmazásokban.
1. Bevezetés
A gyűrővel ellátott DC motorok széles körben használni az alkalmazásuk egyszerű szerkezete, alacsony ára és rugalmas irányítása miatt, például kompakt gépekben, erőforrás-eszközökben, játékokban és autóelektronikában. Működésük a gyűrők és a gyűjtők által történő kapcsolatot használja, amely folyamatos forgást tesz lehetővé az armatúra-sziták periodikus áramerősségi váltásának köszönhetően.
Annak ellenére, hogy vannak kihívások, mint a gyűrő kihasználódása és villamos zaj, a gyűrővel ellátott motorok bizonyos alkalmazásokban továbbra is helyettesíthetetlenek a sebesség-irányítási jellemzőikkel és a bizonyított szerkezeti megbízhatóságukkal.
2. Elektromossági zavarok problémái és védelmi stratégiai
A működés során a gyűrővel ellátott motorok villákat és ideiglenes feszültségnyugtatókat hoznak létre a gyűrő-kapcsolat során, ami azt eredményezi, hogy:
Magasenergiás nyugtatók, amelyek károsíthatják a érzékeny köröket.
Túl nagy EMI (elektromos-mágneses zavarás hatás), ami megakadályozhatja a vegyes kompatibilitási (EMC) szabványok betartását.
Míg a BDL szűrők (általános módú őrlécből és kondenzátorból álló alacsony átjárású szűrők) gyakran használnak zajtelenítésre, néha nem elegendőek a bonyolult környezetekben. Ezért ajánlott párhuzamosan az áramkörbe Metal Oxide Varistor (MOVs) integrálása megbízható és hatékony ütés-védelmi megoldásként.
3. Az MOV működési elve
Az MOV-k nyomásfeszültség típusú eszközök nemszigorú feszültség-áramerősség jellemzővel, amelyek zinckszén-darabkok szelejtése és magas ellenállású elkülönítő anyagokból állnak.
Normális feszültség feltételek között az MOV-k rendkívül magas ellenállást mutatnak és nem vezetnek. Amikor a feszültség meghaladja a küszöbértéket, alacsony ellenállású útvonal keletkezik a berendezés belsejében, amely gyorsan áramerőt vezet és a túlfeszültséget biztonságos szintre korlátozza, így védi a távoli komponenseket az ütésektől való kártól.
4. Összehasonlítás TVS-diodákkal
A TVS (Áramváltozás-védelmi) diódák szemiconductora PN csatolást használnak, és ideálisak a magasfrekvenciás, gyors adatvédelemhez. Ellenben az MOV-ek, melyek polikristallin kerámia kompozítaból készülnek, nagyobb energiabelsőzési kapacitást és áramerősségi képességet biztosítanak, amiért alkalmasak AC áramvezetékek és nagy teljesítményű berendezések védelmére.
Emellett a viszonylag magas parazit-kapacitásuk miatt az MOV-ek bizonyos áramkörökben 2-től 5-ig diszkrét szűrőkapacitort helyettesíthetnek, amely hozzájárul egy optimalizáltabb általános tervezéshez.
5. Az MOV-ek kulcsparaméterei
Vrms / Vw: Maximális folyamatos működési feszültség aktiválás nélkül.
IL: Az áramfolyás fugaárama a maximális működési feszültségnél, általánosan ≤ 20 μA.
V1mA: Zárófeszültség az 1 mA áramnál mért, közel a készülék aktivációs küszöbhez.
Vc: Maximális nyomódgatófeszültség egy szabványos 8/20 μs csapási hullám alatt (8 μs emelkedési idő, 20 μs felezőcsúcsidő).
IPP: Csúcsos csapási áramerő alkalmazott tesztfeltételek között (8/20 μs hullám, két zökkenet, 2-perces intervallum).
6. SMD csomag alkalmazásai
Kis méretű, karikás DC motoroknál és kompakt elektronikus termékek esetén ajánlottak az SMD-típusú MOV-k. Ezek a komponensek kis méretűek és egyszerű telepítést kínálnak, ideálisak alkalmazásokban, amelyek rövid időtartamú, alacsony amplitúdójú áramcsapásvédelemi igényekkel rendelkeznek.
7. DIP csomagolású alkalmazások
Magas teljesítményű motoroknál és ipari hajtásoknál a DIP (átmeneti) MOV-k előnyben részesülnek. Ezek a berendezések nagyobb formátumúak és jobb áramerősségi kezelést biztosítanak, hatékonyan kezelik a magas-energia csapásokat és biztosítják a vezérlési körök stabilitását a súlyos környezetekben.
8. Kiválasztási irányelvek
Az MOV kiválasztása közben figyelembe kell venni a motor működési feszültségét, a megengedett áramcsapás-energiát és térkötőket:
Alacsony feszültségű eszközök → SMD sorozatú MOV-k
Közepes és magas teljesítményű rendszerek → DIP típusú MOV-k
A MOV-k összevonása BDL szűrőkkel ajánlott az egész EMI nyomás csökkentéséhez.
9. Összehasonlító teszt eredmények
Védetlen: jelentős EMI zaj és súlyos áramnyugta hatások láthatók.
MOV + BDL megoldással: Az áramcsomagok hatékonyan letartóztatva, az EMI szint csökkentve, és a teszt eredmények stabilak és megfelelők.
Pontos elemzéshez javasoltak az oszcilloszkóp hullámok a csomagsütés események előtt és után, valamint az EMI spektrum mérések.
10. MOV-k elõnyei és korlátai
Előnyök:
Költséghatékony
Fejlett technológia és stabil teljesítmény
Magas túlzó áramkapacitás
Gyors válaszidő
Csökkenti a további szűrőkomponensek szükségességét
Korlátozások:
Viszonylag nagy méret, nem alkalmas túl integrált tervekhez
Magas paraszt kapacitás, nem alkalmas magas sebességű jeleshez
Használati megjegyzések:
Működjen a megadott hőmérsékleti tartományon belül
Kerüld az erős polár oldóanyagokat a tisztítás során
Elkerüljük a mechanikai terhez és deformációhoz
Rögzítjük a komponenseket a vezetők hajlítása előtt, legalább 2mm-tartalom a izolációs rétegtől
11. Zárószavazat
Bonyolult EMC-környezetekben az alkalmas áramvisszaesés-védelmi komponensek kiválasztása, amelyek a konkrét alkalmazási igényekre szabva vannak, lényeges a motorvezérlő rendszerek hosszú távú stabilitásához.
Az MOV-k költséghatékony EMC-megoldást kínálnak a karbúrmotoros rendszereknek, köszönhetően a jelezett áramerősségüknek, kedvező áruknak és fejlett gyártási folyamatuknak. Reméljük, hogy ez az elemzés értékes információkat és gyakorlati tanácsokat ad a területen működő mérnököknek.
EN
