Som kärnutrustningen för vertikal transport är hissars driftsäkerhet och stabilitet direkt relaterad till personalens säkerhet. I hisssystemet är kontrollpanelen "hjärnan" som ansvarar för att ta emot instruktioner, driva motorer, reglera dörrmaskiner och andra nyckeloperationer. Det finns dock en stor mängd elektromagnetiska störningar i driftsmiljön för hissar - momentana pulser från motorstart-, hög-strålning från frekvensomvandlare, spänningsfluktuationer från externa elnät och signalstörningar från annan elektrisk utrustning i samma byggnad. Alla dessa kan orsaka styrkortsignalstörning, kommandofördröjning eller till och med misslyckande, vilket leder till säkerhetsrisker som plötsligt stopp i hissen och falsk dörröppning. Därför har EMC-prestandan hos hisskontrollkortet blivit en nyckelindikator för att säkerställa säker drift av hissar.
1, inför utmaningen: EMC-kärnkrav som ställs inför hisskontrollkort
EMC-prestandan hos hisskontrollkortet måste uppfylla både kraven för "anti-interferens" och "icke-interferens": å ena sidan bör den kunna motstå extern elektromagnetisk störning och säkerställa normal drift av sin egen krets; Å andra sidan kan den elektromagnetiska strålningen som genereras av sig själv inte påverka driften av andra komponenter eller kringutrustning i hisssystemet, såsom sensorer, kommunikationsmoduler etc., som måste undvikas från störningar. Ur ett bearbetningsperspektiv är kärnkraven koncentrerade till tre dimensioner:
För det första, förmågan att motstå ledande störningar. När hög-utrustning som hissmotorer och frekvensomvandlare fungerar, kommer de att överföra hög-interferenssignaler till styrkortet genom kraftledningar. Om styrkortets PCB inte bearbetas korrekt, kommer störningen att invadera kärnchippet, vilket orsakar instruktionsexekveringsfel. Nästa är förmågan att motstå strålningsstörningar. Ledningarna inuti hisschaktet är täta och avståndet mellan styrkortet och motorn och kraftledningarna är relativt nära, vilket gör den känslig för den elektromagnetiska energin som utstrålas av dessa ledningar. Speciellt under hög-drift av hissen kan den hög-strålning som genereras av frekvensomvandlaren penetrera kontrollkortets hölje och störa signalöverföringen. Slutligen finns det självstrålningskontroll. Klockkretsen och{11}}höghastighetssignallinjen på styrkortet genererar elektromagnetisk strålning under drift. Om strålningen överskrider standarden kan den störa hissens kommunikationssystem, såsom kommunikationsutrustningen i bilen, och till och med störa andra elektroniska enheter i byggnaden.
2, Processoptimering: Bearbetningslösning för EMC-prestanda för hissstyrkort
Som svar på EMC-kraven för hissstyrkort börjar vi med nyckelaspekter som PCB-layout, ledningar, jordning och skärmning, och skapar en fullständig EMC-optimeringsprocess för att minska riskerna för elektromagnetiska störningar från källan.
(1) Layoutplanering: vetenskaplig zonindelning för att minska interferenskoppling
PCB-layout är grunden för EMC-skydd, och en rimlig layout kan avsevärt minska interferenskopplingen mellan olika kretsmoduler. Vi antar principen om "funktionell zonindelning" för att dela upp styrkortet i tre huvudområden: det "starka elektriska området" inkluderar motordrivkretsar, kraftmoduler etc., det "svaga elektriska området" täcker kärnchips, signalbehandlingskretsar, etc., och "kommunikationsområdet" inkluderar RS485-kommunikationsgränssnitt, trådlösa moduler, etc. Upprätthåll tillräckligt direkt säkerhetsavstånd mellan våra elektriska kretsar för att undvika störningar, starkt säkerhetsavstånd från varje elektrisk krets. elektriska kretsar. Samtidigt bör hög-komponenter som kristalloscillatorer och klockchips hållas borta från känsliga komponenter som ADC analoga-till-digitala konverteringschips och sensorgränssnitt, och effektfiltreringskondensatorer och avkopplingskondensatorer bör placeras i närheten av chipets kraftstift för att bilda en "lokal strömförsörjningsslinga" och minska strömförsörjningsslingan.
(2) Ledningsprocess: exakt kontroll av signalöverföringsstörningar
Ledningsprocessen påverkar direkt anti-interferensförmågan och strålningsnivån hos signalen. För hög-signalledningar som kommunikationslinjer mellan styrchip och frekvensomvandlare använder vi "impedansmatchning"-ledningar - genom att beräkna linjens karakteristiska impedans, vi kontrollerar bredden, tjockleken och avståndet från ledningarnas referensjordplan för att säkerställa att impedansavvikelsen styrs av ± 1 % och undviker interferens. Samtidigt används "differentiell distributionslinje"-processen för att bearbeta känsliga signaler såsom kodarsignaler och sensorsignaler, vilket gör att differentialpar kan arrangeras i lika långa, ekvidistanta och parallella, med användning av anti-common-mod-interferensegenskaperna hos differentialsignaler för att kompensera extern strålningsstörning. Dessutom bör strikt kontroll utövas över ledningar av kraft och jordledningar - bred kopparfolie bör användas för kraftledningar för att minska ledningsimpedansen och minimera störningar orsakade av strömfluktuationer; Jordledningen använder metoden "stjärnjordning" eller "zonjordning" för att separera den starka strömjorden, signaljorden och skärmjorden, vilket undviker överhörning av störström mellan olika jordningskretsar.
(3) Jordning och skärmning: bygga elektromagnetiska skyddsbarriärer
Jordning är ett nyckelmedel för att undertrycka elektromagnetiska störningar. Vi förbättrar styrkortets anti-interferensförmåga genom att optimera PCB-jordningsbehandlingen. I flerlagers PCB-bearbetning ställs ett dedikerat "jordplan" in för att direkt ansluta alla jordstift till jordplanet, förkorta jordningsvägen, minska jordresistansen och snabbt ladda ur störström. För områden med stark-högfrekvent störning som gränssnittskretsar för frekvensomvandlare används en "jordning via array"-metod för att tätt arrangera jordningsvägar runt området, vilket bildar en "elektromagnetisk skärmvägg" för att förhindra hög-interferens från att stråla ut eller invadera utåt.
För externa starka elektromagnetiska störningsscenarier tillhandahåller vi dessutom skärmningsbearbetningslösningar för PCB-nivå - med hjälp av "metallskyddsöverdrag" i känsliga områden som kretskretsområdet på styrkortet. Det skärmande locket är tätt anslutet till PCB-jordplanet genom ledande lim, vilket bildar en komplett elektromagnetisk skärmningskavitet som kan dämpa extern strålningsstörning med mer än 20dB. Samtidigt installeras EMC-filtreringskomponenter såsom common mode-induktorer och säkerhetskondensatorer vid strömgränssnittet, kommunikationsgränssnittet och andra gränssnittsdelar av PCB:n för att undertrycka ledningsstörningar genom filtreringskretsar och säkerställa att extern störning inte kan komma in i styrkortet via gränssnittet.
3, Kvalitetskontroll: Full processverifiering av överensstämmelse med EMC-prestanda
EMC-prestandan för hissstyrtavlor är direkt relaterad till driftsäkerhet. Därför har vi etablerat ett fullständigt EMC-kvalitetskontrollsystem som täcker "för planering av bearbetning av färdiga produkter" för att säkerställa att varje styrkort överensstämmer med den internationella IEC61800-3 EMC-standarden för hisselektrisk utrustning och relevanta inhemska standarder som GB/T17799.2.
I det tidiga planeringsstadiet används professionell EMC-simuleringsprogramvara för att utföra försimuleringsanalyser av PCB-layout och ledningar, simulera scenarier för elektromagnetiska störningar, identifiera potentiella EMC-risker i förväg och optimera lösningar. Under bearbetningen kontrolleras noggrant viktiga processparametrar såsom svetskvaliteten hos jordningsvägar, installationens planhet av skärmningslock och svetstillförlitligheten hos filtreringskomponenter. Genom AOI automatisk optisk inspektion, röntgeninspektion och annan utrustning säkerställs att svetsningen är fri från virtuell svetsning och falsk svetsning, och jordningsanslutningen är stadig.
I teststadiet för färdig produkt skickas styrkortet till ett professionellt EMC-laboratorium för omfattande testning. Först när alla testartiklar uppfyller standardkraven kan styrkortet skickas, vilket säkerställer att produkterna som levereras till kunderna har tillförlitlig EMC-prestanda.