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扫地机器人电磁兼容整改案例

嘉峪检测网        2022-02-18 22:27

随着经济的发展,人们的生活水平也在不断提升,越来越多的智能家居设备进入了我们的生活中。今天小编就跟大家分享一下家中清洁神器——扫地机器人EMC问题整改案例。

 

一前言

 

扫地机器人,又称自动打扫机、智能吸尘器、机器人吸尘器等,是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式,将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒,从而完成地面清理的功能。一般来说,将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人,也统一归为扫地机器人。

 

二扫地机器人的架构

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

三扫地机器人的EMC问题点

 

1.有刷电机电拉弧产生的辐射超标。

 

2.电机驱动产生的辐射超标。

 

3.Flash时钟、摄像头CLOCK辐射超标。

 

4.光流传感器

 

5.充电模块辐射超标

 

6.雷达电源滤波

 

四EMC问题分析及整改

 

1.有刷电机电拉弧产生的辐射超标。

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

有刷电机的EMI来自哪里呢?

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

传统处理方案:

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

传统的处理方案有哪些不足?

 

A.不断调整参数,费时费力;

 

B.插件体积大,人工成本高;

 

C.电流越大成本越高;

 

D.整机滤波效果不理想。

 

我们的解决方案:

 

我们使用了一款拥有自主产权的滤波器—BDL,效果显著。我们来看看在3系电机上的测试数据对比图:

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

BDL滤波器应用实物图:

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

2.电机驱动产生的辐射超标

 

噪声产生原理:

 

电机驱动IC(DRV8870)通过H-bridge来实现电机驱动,PWM调制信号给到H-bridge来实现转速控制,因此连接电机两引线了丰富的高频噪声,同时因为结构的原因,电机电源线最长可达到两米,给辐射噪声搭载了很好的耦合路径。

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

整改方案如下:

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

辐射噪声主要分为共模噪声和差模噪声两种形式,其中以共模噪声为主,我们在电机驱动IC DRV8870的输出脚增加共模滤波器滤除共模噪声。

 

数据对比图:

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

3、Flash时钟、摄像头CLOCK辐射超标

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

解决方案——增加展频IC

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

效果对比图:

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

4、光流传感器的辐射

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

光流传感器的小板与主板之间的连线大约有30CM,虽然其传输的速率只有几十KHz,但由于连线长反而更容易导致辐射的问题,根据连线的长短可在主板端搭配串联不同的电阻。

 

5、充电模块的辐射

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

扫地机器人回充时,充电模块会有200MHz左右的共模噪声,可在充电模块的正负两端加共模滤波器,考虑到主板的空间,可加在充电座端。

 

6、雷达的辐射

 

扫地机器人电磁兼容整改案例

 

雷达主要的辐射在于供电部分的噪声,雷达头的转动依靠电机来带动,电机的噪声亦会叠加到雷达的供电部分。

 

五总结

 

不同类型的扫地机器人可能有不同的EMC问题,但大致上都是一样的,如果您有什么疑问或者是新的整改经验,欢迎随时与小编交流哦。

 

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来源:韬略科技EMC