CN104702075A - 一种用于有刷直流电机的印制线路板上的emc整改方法 - Google Patents

Abstract

一种用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法，所述线路板上的电源电路、控制电路及电机回路分开设计；所述电源电路与所述控制电路之间设有共模电感L1；所述电机回路经共模电感L2及压敏电阻RV连接有刷直流电机；所述控制电路与所述电机回路的地经第一接地点连接。采用本发明的用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法，使一般的电子工程师通过简单的培训，就能够设计出一款可以通过EMC测试的用于有刷直流电机的印制线路板，操作简单、省时，易于推广。同时，也降低了线路板的生产成本和设计难度。线路板上的部件出故障时，只需要替换出问题的电路部分即可，不用报废整个电路板，从而降低了产品的运行成本。

Description

一种用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法

技术领域

本发明涉及印制电路板设计领域，尤其是有刷直流电机控制器的印制线路板系统。

背景技术

目前，控制有刷直流电机的控制器一般只是实现电机的基本功能，无法通过EMC测试。特别是印制线路板在配套大功率的电源板、及需要调速的有刷直流电机时，EMC的通过变得更加的困难，其实现过程相当的复杂。若整个控制器通过不了EMC，则会对人体造成一定的伤害。因此，EMC的不通过直接影响到产品的推广、销售，进而影响产品的寿命，企业的发展。

目前印制线路板在配套大功率的电源板、及需要调速的有刷直流电机时，若需要通过EMC，现有一般的做法是：首先，线路板采用4层板，其中一层用来做信号线，一层用来做控制线；另外的两层中，一层用来做电源的正极层，一层用来做电源的负极层，电源的正极层和负极层的大面积设计都是为产品过EMC服务的；其次，有刷直流电机的印制线路板设计中还需要非常专业的线路板设计者进行设计及采用大量的EMC元件，如穿心电感等；再次，现有一般的设计理念是电源板和线路板一体。

采用上述做法，有如下缺点：1）产品前期开发困难，需要非常专业的会4层板的设计的线路板设计者；2）产品开发中，因为运用了4层板及大量的EMC元件，所以产品开发成功后成品单价高，不算元件，仅未焊线路板（基板）的成本相比2层板就增加了一倍；3）电源板和线路板一体的设计也加大了产品开发的难度，对于设计者来说既要精通开关电源，又要精通有刷直流电机控制原理；4）电源板和线路板上的任一部件出故障时，面临的将是整个线路板报废，增加了产品的运行成本。

发明内容

本发明针对现有技术中的上述不足，提供了一种线路板上的EMC整改方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法，所述线路板上的电源电路（1）、控制电路（2）及电机回路（3）分开设计；所述电源电路（1）与所述控制电路（2）之间设有共模电感L1；所述电机回路（3）经共模电感L2及压敏电阻RV连接有刷直流电机；所述控制电路（2）与所述电机回路（3）的地经第一接地点（4）连接；所述电源电路（1）的地连接至第二接地点（5）。进一步的，所述电机回路与所述第一接地点之间还设有第一穿心电感FB1。

进一步的，所述电源电路经第二穿心电感FB2连接至所述第一接地点。

所述第一接地点表示控制电路的地，所述第二接地点表示电源电路的地，所述穿心电感FB1和FB2的设置可降低两个地之间的相互干扰。

进一步的，所述控制电路和所述电机回路在同一块印制线路板上。

本发明的用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法，将压敏电阻RV安装在有刷直流电机两端，并通过共模电感L2连接电机回路，两者组合在一起用于消除有刷直流电机在运行中所产生的影响EMC的谐振能量。通过选择合适大小的压敏电阻RV和共模电感L2，可将电机产生的谐振能量消除或控制在一定的范围内，消除30MHZ以下的干扰。穿心电感FB1和FB2的设置，可以进一步有效的消除或抑制30MHZ以上的干扰；其中，穿心电感FB1和FB2的选用具有灵活性，根据实际的印制线路板布板情况，若线路板上30MHZ以上的干扰很小或已在合理的范围内，则穿心电感FB1和FB22可以省去，以节约成本。共模电感L1安装在电源电路与控制电路之间，用于将电源电路中出来的共模干扰尽量的消除或抑制，以达到减小共模电感L2和压敏电阻RV的负担目的。

采用本发明的用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法，使一般的电子工程师通过简单的培训，就能够设计出一款可以通过EMC测试的用于有刷直流电机的印制线路板，操作简单、省时，易于推广。同时，节省了大量的EMC元件，降低了线路板的生产成本。采用电源电路、控制电路和电机回路分开设计的方式，使设计者不需要既精通开关电源，又精通有刷直流电机控制原理，大大降低了设计难度。同时，线路板上的部件出故障时，只需要替换出问题的电路部分即可，不用报废整个电路板，从而降低了产品的运行成本。

附图说明

图1为本发明一种用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法的实施例的电路结构示意图；

附图标记说明：1-电源电路，2-控制电路，3-电机回路，4-第一接地点，5-第二接地点，6-有刷直流电机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

如附图1所示，本发明的用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法，主要包括电源电路1，控制电路2，电机回路3及有刷直流电机6。其中，电源电路1和控制电路2之间通过共模电感L1连接。共模电感L1用于消除或抑制电源电路中出来的共模干扰。同时，为了消除有刷直流电机6在运行中所产生的影响线路板EMC的谐振能量，在有刷直流电机两端设有压敏电阻RV，并进一步的通过共模电感L2与电机回路3连接。通过选择合适大小的RV和L2，可以将有刷直流电机产生的谐振能量消除或控制在一定的范围内。在本发明的一个实施例中，选用10D560K压敏电阻， 2.5Mh共模电感，即可有效消除30MHZ以下的干扰。控制电路2和电机回路3的地通过一点即第一接地点4连接。进一步的，根据实际情况，在电机回路3和第一接地点4之间，设有穿心电感FB1；电源电路1的地连接第二接地点5，并经穿心电感FB2连接至第一接地点。第一接地点4为控制电路2的地，第二接地点5为电源电路1的地，穿心电感FB1和FB2的设置可降低两个地之间的相互干扰。通过选择合适的频率-阻抗特性的穿心电感FB1和FB2，如在本发明的一个实施例中，FB1和FB2选用三宝德的TC5BRH3.5X6X1.5，即可以有效的消除或抑制线路板中30MHz以上的干扰。另外，穿心电感FB1和FB2的选择具有灵活性，如果线路板上30MHz以上的干扰很小或已在合理的范围内，比如在频率0.15MHZ与300MHZ之间符合EN55014标准时，穿心电感FB1和FB2可以省去。

总之，以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法，其特征在于：所述线路板上的电源电路（1）、控制电路（2）及电机回路（3）分开设计；所述电源电路（1）与所述控制电路（2）之间设有共模电感L1；所述电机回路（3）经共模电感L2及压敏电阻RV连接有刷直流电机；所述控制电路（2）与所述电机回路（3）的地经第一接地点（4）连接；所述电源电路（1）的地连接至第二接地点（5）。

2.如权利要求1所述的用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法，其特征在于：所述电机回路（3）与所述第一接地点之间还设有第一穿心电感FB1。

3.如权利要求1所述的用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法，其特征在于：所述电源电路（1）经第二穿心电感FB2连接至所述第一接地点。

4.如权利要求1-3任一项所述的用于有刷直流电机的印制线路板上的EMC整改方法，其特征在于：所述控制电路（2）和所述电机回路（3）在同一块印制线路板上。