Fiind echipamentul de bază al transportului vertical, siguranța funcționării și stabilitatea ascensoarelor sunt direct legate de siguranța personalului. În sistemul de lift, placa de control este „creierul” responsabil pentru primirea instrucțiunilor, conducerea motoarelor, reglarea mașinilor ușilor și alte operațiuni cheie. Cu toate acestea, există o cantitate mare de interferențe electromagnetice în mediul de funcționare al lifturilor - impulsuri instantanee de la pornirea motorului-, radiații de înaltă-frecvență de la convertizoarele de frecvență, fluctuații de tensiune de la rețelele electrice externe și interferențe de semnal de la alte echipamente electrice din aceeași clădire. Toate acestea pot cauza tulburări ale semnalului plăcii de control, întârziere a comenzii sau chiar eșec, ceea ce duce la pericole de siguranță, cum ar fi oprirea bruscă a liftului și deschiderea falsă a ușii. Prin urmare, performanța EMC a plăcii de control a liftului a devenit un indicator cheie pentru a asigura funcționarea în siguranță a lifturilor.
1, Faceți față provocării: cerințele de bază EMC cu care se confruntă plăcile de control ale liftului
Performanța EMC a plăcii de control a liftului trebuie să îndeplinească atât cerințele de „anti-interferență” cât și de „non-interferență”: pe de o parte, ar trebui să poată rezista interferențelor electromagnetice externe și să asigure funcționarea normală a propriului circuit; Pe de altă parte, radiația electromagnetică generată de ea însăși nu poate afecta funcționarea altor componente sau echipamente periferice din sistemul liftului, cum ar fi senzorii, modulele de comunicație etc., care trebuie evitate de la interferențe. Din perspectiva procesării, cerințele de bază sunt concentrate în trei dimensiuni:
În primul rând, capacitatea de a rezista interferențelor conductive. Când echipamentele de-putere mare, cum ar fi motoarele de lift și convertizoarele de frecvență funcționează, acestea vor transmite semnale de interferență de-înaltă frecvență către placa de control prin liniile de alimentare. Dacă PCB-ul plăcii de control nu este procesat corespunzător, interferența va invada cipul de bază, provocând erori de execuție a instrucțiunilor. Urmează capacitatea de a rezista la interferența radiațiilor. Cablajul din interiorul puțului liftului este dens, iar distanța dintre placa de comandă și liniile de motor și de alimentare este relativ apropiată, făcându-l susceptibil la energia electromagnetică radiată de aceste linii. În special în timpul funcționării cu viteză mare-a liftului, radiația de-frecvență înaltă generată de convertizorul de frecvență poate pătrunde în carcasa plăcii de control și poate interfera cu transmisia semnalului. În cele din urmă, există autocontrolul radiațiilor. Circuitul de ceas și linia de semnal-de mare viteză de pe placa de control generează radiații electromagnetice în timpul funcționării. Dacă radiația depășește standardul, poate interfera cu sistemul de comunicație al liftului, cum ar fi echipamentul de comunicație din mașină, și chiar poate interfera cu alte dispozitive electronice din clădire.
2, Optimizarea procesului: soluție de procesare pentru performanța EMC a plăcii de control a liftului
Ca răspuns la cerințele EMC ale plăcilor de control al liftului, începem cu aspecte cheie, cum ar fi aspectul PCB, cablarea, împământarea și ecranarea și creăm un proces complet de optimizare EMC pentru a reduce riscurile de interferență electromagnetică de la sursă.
(1) Planificarea aspectului: zonare științifică pentru a reduce cuplarea interferențelor
Dispunerea PCB este fundamentul protecției EMC, iar un aspect rezonabil poate reduce semnificativ cuplarea interferențelor dintre diferite module de circuit. Adoptăm principiul „zonării funcționale” pentru a împărți placa de control în trei zone majore: „zona electrică puternică” include circuite de acționare a motorului, module de putere etc., „zona electrică slabă” acoperă cipuri de bază, circuite de procesare a semnalului etc., iar „zona de comunicare” include interfețe de comunicație RS485, module fără fir etc. la circuitele electrice slabe. În același timp, componentele de-frecvență înaltă, cum ar fi oscilatorii cu cristal și cipurile de ceas, ar trebui ținute departe de componentele sensibile, cum ar fi cipurile de conversie analog-în{-digitale ADC și interfețele cu senzori, iar condensatorii de filtrare a puterii și condensatorii de decuplare ar trebui plasați în apropierea pinii de alimentare ale cipului pentru a forma o „conductie locală de interferență” a circuitului de alimentare cu energie electrică.
(2) Proces de cablare: control precis al interferenței transmisiei semnalului
Procesul de cablare afectează direct capacitatea anti-interferențe și nivelul de radiație al semnalului. Pentru liniile de semnal cu viteză mare-, cum ar fi liniile de comunicație între cipurile de control și convertoarele de frecvență, folosim cablarea „potrivire impedanței” - prin calcularea impedanței caracteristice a liniei, controlăm lățimea, grosimea și distanța de la planul de masă de referință al cablajului pentru a ne asigura că abaterea impedanței este controlată cu ± 10% și evităm interferența cauzată de semnal. În același timp, procesul de „linie de distribuție diferențială” este folosit pentru a procesa semnale sensibile, cum ar fi semnalele codificatorului și semnalele senzorului, permițând perechilor diferențiale să fie aranjate în lungime egală, echidistante și paralelă, utilizând caracteristicile de interferență în modul anti-comun ale semnalelor diferențiale pentru a compensa interferența radiației externe. În plus, ar trebui exercitat un control strict asupra cablajului liniilor de alimentare și de împământare - folie de cupru lată ar trebui utilizată pentru liniile de alimentare pentru a reduce impedanța liniei și a minimiza interferențele cauzate de fluctuațiile curentului; Firul de împământare adoptă metoda „împământare stea” sau „împământare zonă” pentru a separa pământul de curent puternic, pământul de semnal și pământul de ecranare, evitând diafonia curentului de interferență între diferite circuite de împământare.
(3) Împământare și ecranare: construirea barierelor de protecție electromagnetică
Împământarea este un mijloc cheie de suprimare a interferențelor electromagnetice. Îmbunătățim capacitatea anti-interferențe a plăcii de control prin optimizarea tratamentului de împământare PCB. În procesarea PCB cu mai multe-strat, este configurat un „plan de masă” dedicat pentru a conecta direct toți pinii de masă la planul de masă, pentru a scurta calea de împământare, pentru a reduce rezistența de împământare și pentru a descărca rapid curentul de interferență. Pentru zonele cu interferențe puternice de-frecvență înaltă, cum ar fi circuitele de interfață ale convertizorului de frecvență, se utilizează o metodă de „împământare prin matrice” pentru a aranja dens căile de împământare în jurul zonei, formând un „perete de ecranare electromagnetică” pentru a preveni radiarea sau invadarea interferențelor de frecvență înaltă-în exterior.
În plus, pentru scenariile de interferență electromagnetică puternică externă, oferim soluții de procesare de ecranare la nivel de PCB - folosind „capacuri de ecranare metalice” în zone sensibile, cum ar fi zona cipului central al plăcii de control. Capacul de ecranare este strâns conectat la planul de masă PCB printr-un adeziv conductiv, formând o cavitate completă de ecranare electromagnetică care poate atenua interferența radiațiilor externe cu mai mult de 20 dB. În același timp, componentele de filtrare EMC, cum ar fi inductoarele de mod comun și condensatorii de siguranță, sunt instalate la interfața de alimentare, interfața de comunicare și alte părți ale interfeței PCB pentru a suprima interferențele conduse prin circuitele de filtrare și pentru a se asigura că interferențele externe nu pot intra în placa de control prin interfață.
3, Controlul calității: verificarea completă a procesului de conformitate a performanței EMC
Performanța EMC a plăcilor de comandă a liftului este direct legată de siguranța operațională. Prin urmare, am stabilit un sistem complet de control al calității EMC a procesului care acoperă „procesarea pre-planificarea produselor finite” pentru a ne asigura că fiecare placă de control respectă standardul internațional IEC61800-3 pentru echipamentele electrice de lift EMC și standardele interne relevante, cum ar fi GB/T17799.2.
În faza incipientă de planificare, software-ul profesional de simulare EMC este utilizat pentru a efectua analize pre-simulare asupra configurației și cablajului PCB, pentru a simula scenarii de interferență electromagnetică, pentru a identifica în avans potențialele riscuri EMC și pentru a optimiza soluțiile. În timpul procesării, parametrii cheie ai procesului, cum ar fi calitatea sudării căilor de împământare, planeitatea instalării capacelor de ecranare și fiabilitatea sudării componentelor de filtrare sunt strict controlați. Prin inspecția optică automată AOI, inspecția cu raze X-și alte echipamente, se asigură că sudarea este lipsită de sudură virtuală și sudură falsă, iar conexiunea de împământare este fermă.
În etapa de testare a produsului finit, placa de control este trimisă la un laborator EMC profesionist pentru testare cuprinzătoare. Doar atunci când toate articolele de testare îndeplinesc cerințele standard, placa de control poate fi expediată, asigurându-se că produsele livrate clienților au performanțe EMC fiabile.