Als de kernuitrusting van verticaal transport houden de bedrijfsveiligheid en stabiliteit van liften rechtstreeks verband met de veiligheid van personeel. In het liftsysteem is de besturingskaart het ‘brein’ dat verantwoordelijk is voor het ontvangen van instructies, het aandrijven van motoren, het regelen van deurmachines en andere belangrijke handelingen. Er is echter een grote hoeveelheid elektromagnetische interferentie in de werkomgeving van liften, - onmiddellijke pulsen vanaf het starten van de motor-, hoog-straling van frequentieomvormers, spanningsschommelingen van externe elektriciteitsnetwerken en signaalinterferentie van andere elektrische apparatuur in hetzelfde gebouw. Dit alles kan signaalstoringen op de besturingskaart, commandovertraging of zelfs falen veroorzaken, wat kan leiden tot veiligheidsrisico's zoals het plotseling stoppen van de lift en het onterecht openen van de deur. Daarom zijn de EMC-prestaties van de liftbesturingskaart een sleutelindicator geworden om de veilige werking van liften te garanderen.
1, De uitdaging aangaan: EMC-kernvereisten waarmee liftbesturingskaarten worden geconfronteerd
De EMC-prestaties van de liftbesturingskaart moeten voldoen aan zowel de vereisten van "anti-interferentie" als "niet-interferentie": aan de ene kant moet het in staat zijn externe elektromagnetische interferentie te weerstaan en de normale werking van zijn eigen circuit te garanderen; Aan de andere kant kan de op zichzelf gegenereerde elektromagnetische straling de werking van andere componenten of randapparatuur in het liftsysteem, zoals sensoren, communicatiemodules, enz., niet beïnvloeden, die door interferentie moeten worden vermeden. Vanuit verwerkingsperspectief zijn de kernvereisten geconcentreerd in drie dimensies:
Ten eerste het vermogen om geleidingsinterferentie te weerstaan. Wanneer apparatuur met een hoog-vermogen, zoals liftmotoren en frequentieomvormers, in werking is, zullen deze hoog-interferentiesignalen via elektriciteitsleidingen naar de besturingskaart zenden. Als de PCB van de besturingskaart niet goed wordt verwerkt, zal de interferentie de kernchip binnendringen, waardoor fouten bij de uitvoering van instructies ontstaan. Het volgende is het vermogen om stralingsinterferentie te weerstaan. De bedrading in de liftschacht is dicht en de afstand tussen de besturingskaart en de motor- en stroomleidingen is relatief klein, waardoor deze gevoelig is voor de elektromagnetische energie die door deze leidingen wordt uitgestraald. Vooral tijdens de werking van de lift op hoge- snelheid kan de hoog-straling die door de frequentieomvormer wordt gegenereerd, de behuizing van de besturingskaart binnendringen en de signaaloverdracht verstoren. Ten slotte is er zelfstralingscontrole. Het klokcircuit en de hogesnelheidssignaallijn-op de besturingskaart genereren tijdens bedrijf elektromagnetische straling. Als de straling de norm overschrijdt, kan deze interfereren met het communicatiesysteem van de lift, zoals de communicatieapparatuur in de auto, en zelfs met andere elektronische apparaten in het gebouw.
2, Procesoptimalisatie: verwerkingsoplossing voor EMC-prestaties van de liftbesturingskaart
Als reactie op de EMC-vereisten van liftbesturingskaarten beginnen we met belangrijke aspecten zoals PCB-indeling, bedrading, aarding en afscherming, en creëren we een volledig EMC-optimalisatieproces om de risico's van elektromagnetische interferentie vanaf de bron te verminderen.
(1) Indelingsplanning: wetenschappelijke zonering om interferentiekoppeling te verminderen
De PCB-indeling vormt de basis van EMC-bescherming en een redelijke indeling kan de interferentiekoppeling tussen verschillende circuitmodules aanzienlijk verminderen. We hanteren het principe van 'functionele zonering' om de besturingskaart in drie hoofdgebieden te verdelen: het 'sterke elektrische gebied' omvat motoraandrijfcircuits, voedingsmodules, enz., het 'zwakke elektrische gebied' omvat kernchips, signaalverwerkingscircuits, enz., en het 'communicatiegebied' omvat RS485-communicatie-interfaces, draadloze modules, enz. Zorg voor voldoende veiligheidsafstand tussen elke wijk om directe straling van interferentiesignalen van sterke elektrische circuits naar zwakke elektrische circuits te voorkomen. Tegelijkertijd moeten componenten met een hoge frequentie, zoals kristaloscillatoren en klokchips, uit de buurt worden gehouden van gevoelige componenten zoals ADC-analoge-naar-digitale conversiechips en sensorinterfaces, en moeten stroomfiltercondensatoren en ontkoppelcondensatoren in de buurt van de stroompinnen van de chip worden geplaatst om een "lokale voedingslus" te vormen en de interferentiegeleiding op de stroomleidingen te verminderen.
(2) Bedradingsproces: nauwkeurige controle van signaaloverdrachtinterferentie
Het bedradingsproces heeft rechtstreeks invloed op het anti-interferentievermogen en het stralingsniveau van het signaal. Voor signaallijnen met hoge-snelheid, zoals communicatielijnen tussen besturingschips en frequentieomvormers, gebruiken we "impedantie-matching"-bedrading - door de karakteristieke impedantie van de lijn te berekenen. We controleren de breedte, dikte en afstand tot het referentiegrondvlak van de bedrading om ervoor te zorgen dat de impedantieafwijking binnen ± 10% wordt gecontroleerd en interferentie veroorzaakt door signaalreflectie te voorkomen. Tegelijkertijd wordt het "differentiële distributielijn" -proces gebruikt om gevoelige signalen zoals encodersignalen en sensorsignalen te verwerken, waardoor differentiële paren in gelijke lengte, op gelijke afstanden en parallel kunnen worden gerangschikt, waarbij gebruik wordt gemaakt van de anti-common mode-interferentiekarakteristieken van differentiële signalen om externe stralingsinterferentie te compenseren. Bovendien moet strikte controle worden uitgeoefend op de bedrading van stroom- en aardleidingen. - Er moet brede koperfolie worden gebruikt voor elektriciteitsleidingen om de lijnimpedantie te verminderen en interferentie veroorzaakt door stroomschommelingen te minimaliseren; De aardedraad maakt gebruik van de "ster-aarding"- of "zone-aarding"-methode om de sterke stroomaarde, signaalaarde en afschermingsaarde te scheiden, waardoor interferentiestroomoverspraak tussen verschillende aardingscircuits wordt vermeden.
(3) Aarding en afscherming: het bouwen van elektromagnetische beschermingsbarrières
Aarding is een belangrijk middel om elektromagnetische interferentie te onderdrukken. We verbeteren het anti-interferentievermogen van de besturingskaart door de aardingsbehandeling van de PCB's te optimaliseren. Bij meer-laagse PCB-verwerking wordt een speciaal "aardvlak" opgezet om alle aardingspinnen rechtstreeks met het aardvlak te verbinden, het aardingspad te verkorten, de aardingsweerstand te verminderen en de interferentiestroom snel te ontladen. Voor gebieden met sterke hoog{5}}interferentie, zoals interfacecircuits van frequentieomvormers, wordt een 'aarding via array'-methode gebruikt om aardingsvia's dicht rond het gebied te plaatsen, waardoor een 'elektromagnetische afschermingsmuur' wordt gevormd om te voorkomen dat hoog-interferentie naar buiten uitstraalt of binnendringt.
Daarnaast bieden we voor externe scenario's met sterke elektromagnetische interferentie verwerkingsoplossingen op PCB-niveau - met behulp van "metalen afschermingsafdekkingen" in gevoelige gebieden zoals het kernchipgebied van de besturingskaart. De afscherming is nauw verbonden met het aardvlak van de printplaat door middel van geleidende lijm, waardoor een volledige elektromagnetische afschermingsholte ontstaat die externe stralingsinterferentie met meer dan 20 dB kan verzwakken. Tegelijkertijd worden EMC-filtercomponenten zoals common-mode-inductoren en veiligheidscondensatoren geïnstalleerd op de voedingsinterface, de communicatie-interface en andere interfacedelen van de PCB om geleide interferentie via filtercircuits te onderdrukken en ervoor te zorgen dat externe interferentie de besturingskaart niet via de interface kan binnendringen.
3, Kwaliteitscontrole: Volledige procesverificatie van de naleving van EMC-prestaties
De EMC-prestaties van liftbesturingskaarten houden rechtstreeks verband met de operationele veiligheid. Daarom hebben we een volledig EMC-kwaliteitscontrolesysteem opgezet dat betrekking heeft op "pre-planning verwerking van eindproducten" om ervoor te zorgen dat elke besturingskaart voldoet aan de internationale IEC61800-3 EMC-norm voor elektrische liftapparatuur en relevante binnenlandse normen zoals GB/T17799.2.
In de vroege planningsfase wordt professionele EMC-simulatiesoftware gebruikt om pre-simulatieanalyses uit te voeren op de PCB-indeling en bedrading, scenario's voor elektromagnetische interferentie te simuleren, potentiële EMC-risico's vooraf te identificeren en oplossingen te optimaliseren. Tijdens de verwerking worden belangrijke procesparameters, zoals de laskwaliteit van aardingsvia's, de vlakheid van de installatie van afschermingskappen en de lasbetrouwbaarheid van filtercomponenten strikt gecontroleerd. Door de automatische optische inspectie van AOI, röntgeninspectie en andere apparatuur wordt gegarandeerd dat het lassen vrij is van virtueel lassen en vals lassen, en dat de aardverbinding stevig is.
In de testfase van het eindproduct wordt de besturingskaart naar een professioneel EMC-laboratorium gestuurd voor uitgebreide tests. Pas als alle testitems aan de standaardvereisten voldoen, kan de besturingskaart worden verzonden, zodat de aan klanten geleverde producten betrouwbare EMC-prestaties hebben.