Reducción de la emisión EMI de 20 KHz PWM

Tengo un pequeño motor cepillado de CC de 1,5 A a 12 V (~ 10 amperios de corriente de bloqueo a 12 V CC) conectado a un puente H conmutado con PWM de 20 KHz.

El motor se conecta al puente a través de un cable de 3 metros de largo: [PUENTE H]--PISTA-PCB--[CONECTOR]=====(CABLE DE 3 METROS)====[MOTOR-DC]

Mi preocupación es que el cable emitirá EMI. A 20KHz cambiando 1.5A a través de un cable de 3mts de largo, ¿es esta una preocupación válida?

¿Debo usar algún inductor entre el puente y el conector al cable para amortiguar la alta frecuencia? ¿O filtro de paso bajo LC?

No sé cómo calcular la inserción de pérdida necesaria para el filtro. Idealmente, quiero que la pérdida sea infinita por encima de la frecuencia de corte, pero teniendo en cuenta la implementación práctica, ¿debería ir con más pérdida por encima de 20Khz, cuanto mejor sea?

Agregar esquema. Mida la EMI.
Por lo general, desde un dispositivo de este tipo con salida PWM sale un par trenzado con blindaje conectado a tierra.
¡Bienvenido a EE.SE! Se ha encontrado con una característica muy compleja y, a menudo, molesta de la electrónica: el cumplimiento electromagnético. Hay componentes de sistema, diseño y estándares a considerar. Sin gastar mucho dinero para probar su sistema, sus preocupaciones incluyen principalmente una mitigación razonable y no causan ninguna interferencia notable. Sin embargo, si está fabricando un producto, necesitará esa prueba.
Estoy diseñando un producto. No hay regulaciones (todavía) para este producto en particular, pero se usa en un entorno donde tenemos muchas radios de audio AM/FM. Tuve algunos problemas antes donde se activaba el silenciamiento debido al ruido SMPS. Resolví con tapas de 100nF y perlas de ferrita. Para este motor, solo quiero tener un punto de partida. Si falla en la prueba puedo suprimir más... pero quiero empezar con algo que me dé una buena oportunidad de pasar la prueba.
Haga que sus bordes Trise y Tfall sean más rápidos que 500 nanosegundos. Eso mantendrá su EMI fuera de la banda AM. Ahora su tarea es filtrar toda la energía que podría apuntar a la banda FM.

Respuestas (2)

20kHz es lento.

Utilice resistencias de compuerta para ajustar el tiempo de conmutación del MOSFET para que las pérdidas de conmutación sean razonables, pero no más rápidas.

Con 20 kHz (es decir, un período de 50 µs) puede cambiar en 500 ns. No es necesario cambiar en 10ns, eso solo generará una enorme cantidad de EMI.

Si solo cambia un lado del puente H, su cable irradiará ruido de modo común. Esto se puede mitigar cambiando ambos lados en polaridades opuestas todo el tiempo y/o aplicando un núcleo de ferrita en su cable.

¿Podría aclarar qué quiere decir con cambiar ambos lados en polaridades opuestas? ¿Eso no crearía un efecto de disparo o de frenado?

No use un filtro LC porque esto distorsionará su onda cuadrada y un motor es un circuito RL. La alternativa es que puede usar un cable blindado para evitar la emisión de EMI. La pantalla del cable debe conectarse a la pantalla de la placa de circuito impreso.

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