电机控制板干扰如何抑制？

发表于 2016-2-1 23:40

本帖最后由 hualiming025 于 2016-2-1 23:40 编辑

在做直流电机调速控制板，目前遇到信号有比较大的干扰问题，难以解决，请各位指点迷津。
简单说下电路情况，结构上就是MCU+驱动芯片（IR2110）+MOSFET，MOSFET有三路，分别控制直流电机的三相的通断。
电机绕组电压300V左右，是220V经过整流而得。控制板电压是12V，由一个稳压电源提供。
现象是这样的，当电机转到一定速度之后，控制板上好多地方都有非常大的干扰，比如测量12V电压、5V电压、霍尔信号等都有尖峰干扰。
霍尔信号这里是用来表示转子的角度位置的，对驱动电机非常重要，也是当前急需解决的问题。霍尔是安装在电机尾部的，可能会比较容易受到电机的电磁干扰。
下来看看图，也好有个直观认识。

上图是低速转动时的霍尔信号波形，基本没有干扰，比较理想。这时电机转速大概1000转每分钟。由于使用了阻容滤波，上升沿和下降沿不是很陡。

上图就是转速较高时的霍尔信号，这时转速大概5000转每分钟，干扰非常严重，转起来也不稳定，电机咔咔直响，感觉随时都可能崩掉。
这些尖峰干扰出现有规律，就是出现时间间隔大致相等，那是因为这些干扰是通过MOS开通和关闭绕组时产生的，也就是换相时产生的，这时电机
绕组里的电流会急剧变化。

上面这图是将一个干扰尖峰放大了看得到的图形图中垂直方向是5V/格，水平方向是20us/格。图中上面黄色信号是霍尔信号经过一个反相器之前的波形，图中下方蓝色的波形是从这个反相器出来之后的图像。
通过对比这两个波形，我认为干扰不是来自于霍尔信号，因为图中的两个干扰信号并没因反相器的原因而反向。

另外，此i前控制板的地GND是和直流电机的GND是直接相连的，这样电机绕组里忽大忽小的电流势必对底线造成干扰，后来我在驱动芯片处将控制板地线GND和电机的GND割开，并跨界一个10mH电感，也就是将两个地线隔离，但是效果不明显。
现在控制板GND和电机GND是用电感分割开的。控制板的GND没有接大地，属于悬浮地状态。后来我尝试将这个GND通过安规电容连接到大地，效果也不明显。还有一次估计因为是放点的原因，导致控制板上MCU、三个驱动芯片稀疏坏掉。

请问这样的干扰有没有什么办法抑制或去除？提提思路也行，谢谢啦！

发表于 2016-2-2 08:32

220V电源输入可以考虑加入EMI滤波器。你这个感觉应该是电源的问题，马达供电最好加入共模轭流圈

发表于 2016-2-2 08:46

毛刺不可能全完去掉，要看对哪部分有大的干扰。

发表于 2016-2-2 08:52

板子画的不好也有可能啊；

发表于 2016-2-2 09:15

mmuuss586 发表于 2016-2-2 08:52
板子画的不好也有可能啊；

有可能的，不过之前的版本也是这个样子画的，没发现这样的状况。现在只要能把霍尔输入单片机的信号噪声滤除就好，其余可以不管。

发表于 2016-2-2 09:32

rongzhai 发表于 2016-2-2 08:32
220V电源输入可以考虑加入EMI滤波器。你这个感觉应该是电源的问题，马达供电最好加入共模轭流圈 ...

首先谢谢，现在220V输入是没有加工模滤波器，现在手里有磁环，打算加上试试。共模滤波器节前不好买。不过我觉得可能问题不在这里，我觉得是因为干扰源是电机，线圈中的电流忽大忽小，尤其是MOS管的开关，导致地线波动太大。而控制板单片机的GND是通过一个10uH电感和电机GND相连的，这就被波及到了。

发表于 2016-2-2 12:40

rongzhai 发表于 2016-2-2 08:32
220V电源输入可以考虑加入EMI滤波器。你这个感觉应该是电源的问题，马达供电最好加入共模轭流圈 ...

请问这个共模圈的参数怎么计算，电感量。

发表于 2016-2-2 13:15

hualiming025 发表于 2016-2-2 09:32
首先谢谢，现在220V输入是没有加工模滤波器，现在手里有磁环，打算加上试试。共模滤波器节前不好买。不过 ...

他说的可能就是整个意思

发表于 2016-2-2 14:58

控制器与驱动器与电机要做信号隔离，使电机的感应电流不会影响控制部分与驱动部分的电源与信号

发表于 2016-2-2 16:20

两者的GND不能连接，用光耦隔离，也可以使用ADI的隔离芯片，

发表于 2016-2-3 16:06

做好隔离应该会好很多，共模滤波。输入输出光电隔离

发表于 2016-2-3 16:43

传导骚扰，想想办法吧

发表于 2016-2-3 20:14

这个用普通的滤波方法肯定不行了吧

发表于 2016-2-3 21:43

最好用光耦隔离

发表于 2016-6-12 12:58

好长时间了，忘了结贴了。
先说说现在怎么样了，现在关键的脉冲信号干净多了了。解决方法是强电弱电光耦隔离，弱电部分直接接到大地。

[STM32F1] 电机控制板干扰如何抑制？

相关帖子

浏览过的版块

技术新星奖章

伴坛终老

技术奇才奖章

涓涓之细流

技术领袖奖章

十世金身

坚毅之洋流

荣誉元老奖章

核心会员奖章

以坛为家

希望之星奖章

缘定三生

欢快之小溪

社区建设奖章

技术导师奖章