Chengdu Huachuan Otomotiv için Silecek Motorlarında EMC Optimizasyonu

1. Müşteri Geçmişi: Birinci Kademe Otomotiv Tedarikçisinde Doğrulama Zorlukları

Chengdu Huachuan Electric, birçok OEM'e cam silecekleri, silecek motorları ve gövde kontrol sistemleri sağlayan, tanınmış bir yerli birinci kademe otomotiv parça tedarikçisidir. 12V DC güç kaynağı mimarisine dayalı olan silecek motoru platformu, kompakt yapı ve yüksek tepki hızı gerektirmektedir. Ancak EMC test aşaması, projenin gecikmesine neden olan kritik bir darboğaz haline gelmiştir.

ISO 7637-2 testlerinde müşteri şunları tespit etti:

İletilen Gerilim Yöntemi (Seviye 3) aşırı gerilim artığı sınırı aşıyor;

Akım Enjeksiyon Yöntemi (Seviye 4) geçici ters girişim gösteriyor;

Motor komütasyonu sırasında EMI gürültü pikleri aşırı yüksek seviyeydi ve bunun sonucunda kontrolörün CAN sinyaliyle girişim meydana geldi.

Başlangıçta RC emici ile TVS diyot kombinasyonunu kullandılar, ancak sorunlar devam etti: TVS kilitleme seviyesi yeterince düşük değildi, RC emilimi sıcaklık değişimleriyle önemli ölçüde azaldı ve doğrulama işlemi ortalama 6 haftaya kadar süren birden fazla test turu gerektirdi.

2. Sorun Analizi: Çok Bileşenli Tasarımların Maliyeti

Huachuan'ın mühendislik ekibi testler sırasında iki ana sorun gözlemledi:

Komütasyon pik voltajı 80V'a kadar çıktı. Silecek motoru yüksek hızlı modda yön değiştirdiğinde, anlık geri EMK sistemin tolerans sınırını aştı ve kontrolörün sıfırlanmasına neden oldu.

Yüksek frekanslı EMI spektral yoğunluğu limitleri aştı. Kömür fırça komütasyonu ile PWM hız ayarının süperpozisyonu, 10–200 MHz aralığında CISPR 25 sınırını aşan geniş bantlı gürültü oluşturdu.

Geleneksel RC/TVS ağları tepe noktalarını kısmen azaltabilir, ancak hem geniş bantlı gürültüyü hem de düşük tutma gereksinimini aynı anda ele alamaz.

İşte tam da bu teknolojik pencere, Jaron'un müdahale ettiği noktadır.

3. Çözüm: JRN Entegre EMC Koruma Tasarımı

Jaron'un mühendislik ekibi, bu proje için JRN16B105MXG (1µF, 16VDC, 800A) ve JRN16B475MXG (4.7µF, 16VDC, 1200A) kullanarak birleştirilmiş bir çözüm önerdi.

Bu iki cihaz, motor fırçası ve kontrolcü güç kaynağı için sırasıyla kullanılarak "çift düğümlü entegre bastırma mimarisi" oluşturulur.

Tasarım Önemli Noktalar

① Hızlı darbe bastırımı için 25 ns altı tepki süresi;

② Gelişmiş düşük frekanslı filtreleme için µF seviyesinde kapasite;

③ Düşük artan gerilim kararlılığı sağlayan seramik-varistör kompozit katman;

④ Mevcut PCB paketleriyle uyumlu, yeniden kablolama gerektirmez.

Hibrit seramik-MOV yapısı, yerleşimde herhangi bir değişiklik yapılmadan düşük artan gerilim (<45 V) ve geniş bantlı gürültü bastırma sağladı. Bu tak-çalıştır değiştirme, doğrulama sürecini basitleştirdi.

4. Doğrulama Sonuçları

Testler, ISO 7637-2 İletilen Gerilim Yöntemi Seviye 3 ve Akım Yöntemi Seviye 4 kullanılarak gerçekleştirildi.

Aşağıda test karşılaştırma sonuçları yer almaktadır:

Sonuç Analizi: Hem 25°C hem de 85°C'de, JRN şeması düzgün artan gerilim dalgası şekli ve ikincil sekme olmaksızın sabit bir kelepçeleme sağladı.

50 ardışık darbeden sonra cihazda herhangi bir bozulma görülmedi ve bu da mükemmel termal stabiliteyi gösterdi.

5. Müşteri Geri Bildirimi ve Seri Üretim Etkisi

Huachuan'ın mühendislik ekibi prototip aşamasında şu geri bildirimi verdi:

"Tüm testleri tek seferde geçmemizi sağlayan entegre çözüm sayesinde daha önce sürekli parametre ayarı yapmak zorunda kalıyorduk; artık herhangi bir hata ayıklamaya gerek yok."

Toplu üretim aşamasında müşteri şunu bildirdi:

Her motor modülünde 3 parça eksikti;

BOM başına maliyet yaklaşık 0,12 ABD doları azaldı;

Doğrulama süresi 40 saat azaldı;

EMC test geçme oranı %98,5'e yükseldi.

6. Teknik Özet ve Temel Çıkarımlar

① EMC entegre cihazlar silecekler, cam tertibatları, koltuklar ve bagaj kapağı gibi çoklu motor uygulamaları için uygundur.

② µF düzeyinde kapasitans, özellikle düşük frekanslı gürültüyü bastırmak açısından kritiktir ve komütasyon gürültüsünü önemli ölçüde azaltır.

③ Girişim kaynağının yakınına kapalı yerleşim başarılı olmak için çok önemlidir; yol ne kadar kısa olursa, bastırma o kadar etkili olur.

④ Kapalı döngü testi: PSpice modeli + ISO betikleri doğrulama sürecini kısaltır.

7. İş Değeri ve Sektör Etkisi

Bu durum, otomotiv elektroniği tasarımında "çoklu cihaz yığınlarından" "fonksiyonel entegrasyona" doğru yapısal bir dönüşümü temsil eder.

Düşük tutma, yüksek tepki ve geniş bantlı reddetme özelliklerine sahip JRN serisi, yalnızca doğrulama zorluklarını çözmez, aynı zamanda tedarik zinciri standardizasyonunu da destekler ve müşterilerin ISO ve CISPR standartları kapsamında küresel platformları hızlı bir şekilde benimsemesine yardımcı olur.

8. Sonuç

Jaron'ın entegre JRN çözümü, otomotiv EMC tasarımında net bir sıçrama göstermektedir—daha az parça, daha hızlı doğrulama, daha düşük maliyet ve daha yüksek tutarlılık.

Motor sistemi güvenilirliği için ölçülebilir faydalar sunar ve nesil otomotiv elektroniği için bir kriter oluşturur.

Silecek Motoru EMC | Chengdu Huachuan | JRN Serisi | ISO 7637-2 Uyumu | Otomotiv Elektroniği