一前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，公眾對(duì)文化娛樂(lè)設(shè)施提出了更高要求，游泳作為一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)受到了越來(lái)越多人的歡迎，全球的泳池?cái)?shù)量呈持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。目前泳池清潔市場(chǎng)仍以人工清潔為主，但隨著未來(lái)人工成本的提升以及泳池清潔機(jī)器人自動(dòng)化、智能化水平的提升，泳池清潔機(jī)器人的滲透率將越來(lái)越高。隨著各種各樣泳池清潔機(jī)器人的出現(xiàn)，EMC問(wèn)題也會(huì)越來(lái)越多，本次給大家分享的案例就是一款泳池清潔機(jī)器人。

二實(shí)際案例

某客戶(hù)已經(jīng)接到了來(lái)自國(guó)外的大批量訂單，目前僅有EMC問(wèn)題沒(méi)解決完，只需要解決掉EMC問(wèn)題，就能夠直接大批量生產(chǎn)，向國(guó)外客戶(hù)交付機(jī)器。該品牌的泳池清潔機(jī)器人初始測(cè)試數(shù)據(jù)如下所示：

拿到數(shù)據(jù)的第一步就是分析數(shù)據(jù)，首先從數(shù)據(jù)中可以看出該機(jī)器的輻射噪聲較高，超出限值線(xiàn)將近17db，電源噪聲和電機(jī)噪聲同時(shí)存在，至于還有沒(méi)有其它模塊的噪聲干擾，暫時(shí)不能知道。俗話(huà)有說(shuō)：“工欲善其事，必先利其器”，所以我們不要著急去進(jìn)行整改，盲目整改只會(huì)讓自己摸不著頭腦，浪費(fèi)時(shí)間，我們應(yīng)該先把機(jī)器的各個(gè)功能模塊熟悉一遍，理清機(jī)器的架構(gòu)，再開(kāi)始進(jìn)行EMC問(wèn)題的整改。下圖是本次案例分享的泳池清潔機(jī)器人的架構(gòu)。

從架構(gòu)中可以看出，板子上強(qiáng)干擾源不多，BUCK電路，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)本身，電池充電電路這三個(gè)模塊可以算強(qiáng)干擾源，其它模塊基本都是一些檢測(cè)信號(hào)，反饋信號(hào)之類(lèi)的低功耗電路，我們先著重于上面分析出來(lái)的三個(gè)強(qiáng)干擾源模塊，若整改完這三個(gè)模塊還不能解決問(wèn)題，再去研究其它模塊。由于本次的機(jī)器較為特殊，需要在水下工作測(cè)試，導(dǎo)致我們無(wú)法用頻譜儀對(duì)其進(jìn)行噪聲源定位，所以理清機(jī)器架構(gòu)后再進(jìn)行整改顯得尤為重要。

1.下圖為兩個(gè)排水電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊：

從圖中可以很明顯地看出共模電感的layout不合理，共模電感的位置距離端口過(guò)遠(yuǎn)，通過(guò)查看PCB還發(fā)現(xiàn)共模電感的下方也沒(méi)有去掉覆銅，導(dǎo)致共模電感失效，所以我們?cè)谡牡臅r(shí)候把共模電感移到了線(xiàn)束上，等問(wèn)題解決完再一起改板。另外可以從圖中看出MOS管處是沒(méi)有做濾波處理的，所以我們?cè)贛OS這里的DS之間也增加了RC濾波，R選擇10歐姆，C選擇10nF。

2.處理完電機(jī)驅(qū)動(dòng)之后我們接著看電機(jī)本身的問(wèn)題，我司有一款產(chǎn)品BDL專(zhuān)門(mén)用來(lái)濾除電機(jī)的干擾噪聲，我們先給電機(jī)加上 BDL ，另外由于排水電機(jī)是單向工作的，所以我們可以選擇在電機(jī)正負(fù)極之間并聯(lián)一個(gè)二極管來(lái)吸收反向電動(dòng)勢(shì)，電機(jī)整改完圖片如下，兩個(gè)黃色圈圈內(nèi)為所做措施：

3.處理完電機(jī)部分我們接著看BUCK電路的問(wèn)題，我們?cè)诳碆UCK電路的原理圖部分時(shí)發(fā)現(xiàn)該電路的濾波電容過(guò)少，且參數(shù)不對(duì)，所以我們?cè)贐UCK電路的輸入輸出部分都增加1nF和100nF電容進(jìn)行 濾波 ，另外二極管的兩端增加了RC濾波，R選擇5.6歐姆，C選擇1nF，另外BUCK電路的回路也可以做優(yōu)化，優(yōu)化推薦如下圖：

4.最后剩下一個(gè)前面分析的電池模塊的問(wèn)題，我們選擇了在電池包輸入到板子上的電源線(xiàn)繞 磁環(huán) 。

做完以上措施，我們把機(jī)器和水箱拿到實(shí)驗(yàn)室里面進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試照片如下：

最后機(jī)器在正常工作模式下測(cè)試通過(guò)，下圖為最終的測(cè)試數(shù)據(jù)：

三總結(jié)

我們?cè)谀玫綑C(jī)器時(shí)先不著急進(jìn)行整改，先把機(jī)器的架構(gòu)理清進(jìn)行分析，然后再開(kāi)始整改往往能達(dá)到事半功倍的效果。