知識庫

不要叫我亂源! -- 淺談車用DC馬達抗電磁干擾措施
  • 發布年度:2011
  • 主要類別:EMC技術
  • 次要類別:電子報
  • 車輛研究測試中心 零組件品質部 謝宏周

    汽車馬達可分為小型馬達及結合驅動器的動力馬達兩大類,其中小型馬達占了絕大多數,舉凡電動窗、電動座椅與電動尾門等均屬於其應用範圍。目前每輛轎車約使用20顆小馬達,當汽車朝向智慧化、電動化方向發展,應用在引擎、底盤與車身等小型馬達數量將大幅增加,未來馬達的使用數量有可能超過上百顆,將帶動另一波馬達關鍵零組件的需求。

    一般於汽車系統上的馬達應用,其主要電源供應來自於電瓶的直流電,所以應用上以直流(direct current,DC)馬達為主,常見的直流馬達結構如圖1所示,依直流馬達的運轉情形可分為轉子和定子兩部份,轉子部份由電樞(armature)及換向片(commutator)所組成,定子部份由磁極(field poles)及電刷(brush)所組成,馬達運轉時在每一次迴圈中的電壓交換方向,其換向片及電刷間的機械接觸點也同時交換接線,這種交換接線過程稱之為換向。直流馬達的換向問題會產生電弧(arcing)現象,電弧產生的電磁干擾(EMI)將影響車內其他電裝部品的正常工作。

     
    圖1 直流馬達結構

    為抑制車用馬達的電磁干擾,我們提出以下之對策手法:低頻段的EMI是透過線阻抗穩定網路(Line Impedance Stabilization Network, LISN),將量測得到的雜訊送到EMI接收機,但LISN只能量測其差模電流或共模電流的相量和及相量差所造成的EMI,此量測結果並無法清礎解釋EMI現象,因此需將EMI雜訊做分離。在硬體的實現上可使用雜訊分離器(圖2)量測電路上的差模及共模電流,透過雜訊分離器判定EMI的主要貢獻者,並依據其雜訊特性下對策。實務上依此手法可有效抑制低頻段的EMI,同時高頻段的EMI影響也減少許多。常用於抑制EMI的濾波器電路如圖3所示,它是由共模抗流圈(Common Mode Choke),X電容及Y電容所組成,共模抗流圈只對抑制共模雜訊有效,X電容主要抑制差模雜訊,Y電容主要抑制共模雜訊。

     
    圖2 濾波器電路
     
    圖3 雜訊分離器

    近年來,車輛中心EMC實驗室透過產、學、研的各種技術交流與合作,持續發展EMC問題診斷分析及偵錯改良能力,目的為建立廠商在產品開發時導入EMC設計觀念與EMC測試後的對策手法建議,車輛中心EMC實驗室已建立一套完整的EMC產品改良服務流程,希望能更快速且有效的協助廠商解決EMC問題。

    想進一步了解完整的產品EMC改良服務流程及如何使產品通過EMC測試嗎?
    請洽車輛中心:
    施子煌 工程師:聯絡電話:04-7811222分機5206,Email: lion@artc.org.tw
    張錦榮 工程師:聯絡電話:04-7811222分機3317,Email: cage@artc.org.tw
     

© 2016 ARTC All Rights Reserved. Design by Creatop.