வலுவான மின்காந்த குறுக்கீட்டின் கீழ் உள்ள தயக்கம்-வகை தீர்வுகளில் சின்/காஸ் சிக்னல் சிதைவின் பகுப்பாய்வு -EV ரிசல்வர் சென்சார்

புதிய ஆற்றல் வாகன மின்சார இயக்கிகள் மற்றும் தொழில்துறை சர்வோஸ் போன்ற பயன்பாடுகளில், தயக்கம்-வகை தீர்வுகள் மோட்டார் ரோட்டார் நிலை உணரிகளாக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றில் செமிகண்டக்டர் சில்லுகள் இல்லை, அதிக வெப்பநிலையைத் தாங்கும் மற்றும் அதிர்வுகளை எதிர்க்கின்றன - அவை மிகவும் 'கரடுமுரடானதாக' தோன்றுகின்றன. இருப்பினும், பல பொறியாளர்கள் தளத்தில் ஒரு குழப்பமான சிக்கலை எதிர்கொள்கின்றனர்: மோட்டார் சக்தி அதிகரித்து, PWM மாறுதல் அதிர்வெண் அதிகரித்தவுடன், ரிசல்வரின் சைன்/கொசைன் வெளியீடு சிக்னல்களில் கோளாறுகள், பிளாட்-டாப்பிங் சிக்னல்களை உருவாக்குகின்றன. நடுக்கம், முறுக்கு சிற்றலை மற்றும் கட்டுப்படுத்தி தவறுகள் கூட.

I. ஒரு சாதாரண ரிசல்வர் சைன்/கோசைன் சிக்னல் எப்படி இருக்கும்?

ஒரு தயக்கம்-வகை தீர்வியின் அமைப்பு ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானது: ஸ்டேட்டர் ஒரு உற்சாக முறுக்கு மற்றும் இரண்டு இடஞ்சார்ந்த ஆர்த்தோகனல் வெளியீட்டு முறுக்குகளைக் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் ரோட்டார் முறுக்குகள் இல்லாமல் சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட சிலிக்கான்-எஃகு முக்கிய துருவங்களால் ஆனது. தூண்டுதல் முறுக்குக்கு உயர் அதிர்வெண் சைனூசாய்டல் தூண்டுதல் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

சுழலி கோணத்தில் சுழலும் போது θ , ​​இரண்டு வெளியீட்டு முறுக்குகள் முறையே தூண்டுகின்றன:

நடைமுறையில், ஒவ்வொரு சமிக்ஞையும் வேறுபட்டது, எ.கா., S1-S3 மற்றும் S2-S4. காணக்கூடியது போல, ரிசல்வர் வெளியீடு என்பது ஒரு உயர் அதிர்வெண் கேரியர் ஆகும், அதன் அலைவீச்சு ரோட்டார் கோணம்  θ மூலம் மாற்றியமைக்கப்படுகிறது  . ஒரு அலைக்காட்டியில், அலைவடிவங்கள் முறையே சைன் மற்றும் கொசைன் என கோணத்தில் மாறுபடும் இரண்டு உறைகளாகத் தோன்றும்.

டிகோடிங் சிப்-தி ரிசோல்வர்-டு-டிஜிட்டல் கன்வெர்ட்டர் (RDC) - இந்த சிக்னல்களை மாற்றியமைத்து, உறைகளை பிரித்தெடுத்து, கோணத்தைக் கணக்கிடுகிறது  

II. வலுவான மின்காந்த குறுக்கீடு எங்கிருந்து வருகிறது

ரிசல்வர் பொதுவாக மோட்டார் முனையில் பொருத்தப்பட்டிருக்கும், இது ஒரு பொதுவான வலுவான மின்காந்த குறுக்கீடு சூழலால் சூழப்பட்டுள்ளது:

·  IGBTs/MOSFETகளின் அதிவேக மாறுதல் : மோட்டார் கன்ட்ரோலரின் PWM கேரியர் அதிர்வெண் பொதுவாக சில kHz முதல் பத்து kHz வரை இருக்கும், ஆனால் மாறுதல் விளிம்புகள் பத்து முதல் நூற்றுக்கணக்கான நானோ விநாடிகள் வரை இருக்கும், ஸ்பெக்ட்ரா பல்லாயிரம் MHz வரை நீட்டிக்கப்படுகிறது.

·  பவர் பஸ்பார்கள் மற்றும் கட்ட கேபிள்கள் : அதிக மின்னோட்டம் மற்றும் உயர் மின்னழுத்தத்தில் ஏற்படும் விரைவான மாற்றங்கள் வலுவான மின்சாரம் மற்றும் காந்தப்புலங்களை உருவாக்குகின்றன.

·  தொடர்பு மற்றும் ரிலே செயல்பாடுகள் : வளைவு மற்றும் நிலையற்ற பருப்புகளை உற்பத்தி செய்யவும்.

·  பவர் கன்வெர்ட்டர்கள் : சிற்றலை மற்றும் ஹார்மோனிக்ஸ் மின் விநியோகங்களை மாற்றும்.

இந்த குறுக்கீடுகள் ரிசல்வர் சிக்னல் கோடுகளில் இணைந்தவுடன், அவை சுத்தமான சைன்/கொசைன் சிக்னல்களை மிகைப்படுத்துகின்றன.

III. சிக்னல் சங்கிலியில் குறுக்கீடு எவ்வாறு நுழைகிறது

தீர்வு சமிக்ஞை சங்கிலியில் குறுக்கீடு நுழையும் நான்கு முக்கிய பாதைகள் உள்ளன:

1. கதிரியக்க இணைப்பு
பவர் லைன்கள் மற்றும் ஸ்விட்சிங் நோட்கள் கடத்தும் ஆண்டெனாக்கள் போல செயல்படுகின்றன, அதே சமயம் ரிசல்வர் வயரிங் சேணம்கள் ஆண்டெனாக்களைப் பெறுவது போல் செயல்படுகின்றன. மின் கேபிள்களுக்கு இணையாக ரிசல்வர் ஹார்னெஸ்கள் செலுத்தப்படும் போது, ​​அதிக அதிர்வெண் கொண்ட மின்காந்த புலங்கள் மின்னழுத்தங்களை நேரடியாக சேணங்களில் தூண்டும்.

2. கடத்தும் இணைப்பு
குறுக்கீடு தூண்டுதல் மின்சாரம் வழங்கல் கோடுகள் அல்லது டிகோடர் போர்டு மின்சாரம் மூலம் தீர்வு அமைப்பில் நுழைகிறது, பின்னர் சிக்னல் பக்கத்திற்கு ஜோடிகளை இணைக்கிறது.

3. தரை சாத்தியமான வேறுபாடுகள்
பெரிய நீரோட்டங்கள் தரை தடங்கள் அல்லது உலோக வீடுகளில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை ஏற்படுத்துகின்றன, ரிசல்வர் முனைக்கும் குறிவிலக்கி முனைக்கும் இடையே சமமற்ற தரை ஆற்றல்களை உருவாக்கி, பொதுவான முறை மின்னழுத்தங்களை உருவாக்குகிறது.

4. கோடுகளுக்கு இடையே கிராஸ்டாக்,
ரிசல்வர் ஹார்னெஸ்கள் கட்ட கேபிள்கள், பஸ்பார்கள் போன்றவற்றுக்கு இணையாக இயங்கும் போது, ​​ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு மற்றும் கோடுகளுக்கு இடையே பரஸ்பர தூண்டல் ஜோடி குறுக்கீடு மேல்.

IV. சிதைவின் பொதுவான வெளிப்பாடுகள்

ஒரு அலைக்காட்டியில், வலுவான EMI இன் கீழ் சைன்/கொசைன் சிக்னல்கள் பின்வரும் வடிவங்களில் தோன்றலாம்.

1. உயர் அதிர்வெண் தடுமாற்றம் சூப்பர்போசிஷன்
ஸ்பைக்குகள் மற்றும் PWM விளிம்புகளுடன் ஒத்திசைக்கப்பட்ட ரிங்கிங் கேரியரில் தோன்றும். ஏனென்றால், ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு மூலம் சிக்னல் கோடுகளாக மாறும் தருணங்களின் போது உருவாகும் உயர் அதிர்வெண் நீரோட்டங்கள். க்ளிட்ச் அலைவீச்சுகள் பல்லாயிரக்கணக்கான mV அல்லது நூற்றுக்கணக்கான mV ஐ அடையலாம், அதே சமயம் சாதாரண வேறுபாடு சமிக்ஞை வீச்சுகள் பொதுவாக ஒரு சில வோல்ட்டுகள் மட்டுமே, இதன் விளைவாக SNR இல் குறிப்பிடத்தக்க வீழ்ச்சி ஏற்படுகிறது.

2. பொதுவான பயன்முறையில் இருந்து வேறுபட்ட முறை இரைச்சல் வரை
வேறுபட்ட சமிக்ஞைகள் கோட்பாட்டளவில் இரண்டு கம்பிகளுக்கு இடையிலான மின்னழுத்த வேறுபாட்டிற்கு மட்டுமே உணர்திறன் கொண்டவை மற்றும் பொதுவான முறை குறுக்கீட்டிற்கு எதிராக நிராகரிப்பு திறனைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், உண்மையான கேபிள்கள், இணைப்பிகள் மற்றும் வடிகட்டி நெட்வொர்க்குகள் ஒருபோதும் முழுமையாக சமச்சீராக இருக்காது. உயர் அதிர்வெண் பொதுவான முறை குறுக்கீடு நுழையும் போது, ​​அதன் ஒரு பகுதி வேறுபட்ட-முறை மின்னழுத்தமாக மாற்றப்பட்டு சைன்/கொசைன் சிக்னல்களில் மிகைப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சத்தம் அடிக்கடி உறையில் அவ்வப்போது 'fuzz' ஆக தோன்றும்.

3. க்ளிப்பிங் மற்றும் செறிவூட்டல்
குறுக்கீடு வீச்சு அதிகமாக இருக்கும் போது, ​​மற்றும் மிகைப்படுத்தப்பட்ட சிக்னல் உச்சம் RDC உள்ளீடு வரம்பு அல்லது op-amp சப்ளை ரெயில்களை மீறும் போது, ​​அலைவடிவ டாப்ஸ் 'கிளிப் செய்யப்படுகிறது.' கிளிப்பிங் நேரடியாக sin/cos உறையை அழித்து, டிகோட் செய்யப்பட்ட கோணத்தில் கடுமையான நேரியல் அல்லாத பிழைகளை ஏற்படுத்துகிறது.

4. டிசி ஆஃப்செட் டிரிஃப்ட்
குறுக்கீடு, கிரவுண்ட் லூப் நீரோட்டங்கள் அல்லது திருத்தும் விளைவுகளில் குறைந்த அதிர்வெண் கூறுகள் சிக்னலில் டிசி ஆஃப்செட்டை ஏற்படுத்தலாம், இது அலைவடிவத்தை சமச்சீரற்றதாக ஆக்குகிறது. RDC டிகோடிங் பொதுவாக தூய AC சிக்னல்களை எடுத்துக்கொள்கிறது; ஆஃப்செட் கோணப் பிழைகள் மற்றும் வேக சிற்றலைக்கு வழிவகுக்கிறது.

5. ஹார்மோனிக் விலகல்
காந்தப் பொருட்களின் நேர்கோட்டுத்தன்மை மற்றும் குறுக்கீடு மற்றும் தூண்டுதல் கேரியருக்கு இடையே உள்ள இடைமாற்றம் ஆகியவை இணக்கமான கூறுகளை உருவாக்குகின்றன. ஆர்டிசியில் ஹார்மோனிக்ஸ் நுழைந்தவுடன், அவை கோணத்தில் உயர்-வரிசை ஹார்மோனிக் பிழைகளாக மாற்றப்பட்டு, முறுக்கு சிற்றலை அல்லது சத்தமாக வெளிப்படும்.

6. சைன்/கோசைன் அலைவீச்சு ஏற்றத்தாழ்வு மற்றும் கட்ட மாற்றம்
பாவம் மற்றும் காஸ் ஆகிய இரண்டு சமிக்ஞை பாதைகளும் வெவ்வேறு வடிகட்டி அளவுருக்கள், கேபிள் நீளம் அல்லது இணைப்பான் தொடர்பு மின்மறுப்புகளைக் கொண்டிருந்தால், இரண்டு சேனல்களும் வலுவான குறுக்கீட்டின் கீழ் வித்தியாசமாக பாதிக்கப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக அலைவீச்சு பொருத்தமின்மை அல்லது கட்ட மாற்றம் ஏற்படுகிறது. RDC sinθ/cosθ அடிப்படையில் கோணத்தைக் கணக்கிடுகிறது; வீச்சு அல்லது கட்ட ஏற்றத்தாழ்வு நேரடியாக கோணப் பிழைகளை உருவாக்குகிறது.

வி. கணினியில் சிதைவின் தாக்கம்

சிக்னல் சிதைவு என்பது அலைக்காட்டியில் வெறும் 'காட்சி சிக்கல்' அல்ல; இது கணினி செயல்திறனை நேரடியாக பிரதிபலிக்கிறது:

·  ஆங்கிள் அவுட்புட் நடுக்கம் : RDC ஆல் மாற்றியமைக்கப்பட்ட சத்தம் கோண மதிப்பில் அதிக அதிர்வெண் நடுக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, வேக பின்னூட்ட சத்தத்தை அதிகரிக்கிறது.

·  அவ்வப்போது கோணப் பிழைகள் : உறை சிதைவு மற்றும் ஹார்மோனிக்ஸ் கோணப் பிழைகளை ஏற்படுத்துகின்றன, அவை சுழலி நிலையுடன் அவ்வப்போது மாறுபடும், இது dq-அச்சு தற்போதைய ஏற்ற இறக்கங்கள் மற்றும் முறுக்கு சிற்றலைக்கு வழிவகுக்கிறது.

·  தவறுகள் மற்றும் பூட்டின் இழப்பு : கடுமையான குறுக்கீடு RDC கண்காணிப்பு வளையத்தை இழக்கச் செய்யலாம், இதன் விளைவாக கோணத் தாவல்கள் மற்றும் அதிக மின்னோட்டம் அல்லது அதிக மின்னழுத்த பாதுகாப்பைத் தூண்டும்.

·  சிஸ்டம் செயல்திறன் சிதைவு : மின்சார வாகனங்களில், இது மோட்டார் திறன் குறைவதற்கும், அதிர்வு மற்றும் சத்தம் அதிகரிப்பதற்கும், வாகன பாதுகாப்பை சமரசம் செய்வதற்கும் வழிவகுக்கும்.

VI. எவ்வாறு கண்டறிவது மற்றும் சரிசெய்வது

நடைமுறை பிழைத்திருத்தத்தில், பின்வரும் முறைகள் வலிமையான EMI ஆல் ரிசல்வர் சிக்னல்கள் பாதிக்கப்படுகிறதா என்பதை விரைவாகத் தீர்மானிக்க முடியும்:

· S1-S3 மற்றும் S2-S4 ஐ அளவிடுவதற்கு  பயன்படுத்தவும்  வேறுபட்ட ஆய்வுகளைப்  , தரை சுழல்களை அறிமுகப்படுத்தக்கூடிய ஒற்றை முனை ஆய்வுகளைத் தவிர்க்கவும்.

·  தூண்டுதல் பக்கத்தின் மூலம் குறுக்கீடு அறிமுகப்படுத்தப்படுகிறதா என்பதைத் தீர்மானிக்க, தூண்டுதல் சமிக்ஞை மற்றும் வெளியீட்டு சமிக்ஞைகள் இரண்டையும் ஒரே நேரத்தில் கவனிக்கவும்.

·  அலைவடிவங்களை மோட்டார் ஸ்டேஷனரி வெர்சஸ் ரன்னிங் மற்றும் பிடபிள்யூஎம் ஸ்விட்ச் ஆன் வெர்சஸ் ஆஃப் உடன் ஒப்பிடவும், குறுக்கீடு பவர் சர்க்யூட்டில் இருந்து வருகிறதா என்பதை தீர்மானிக்க.

·  குறுக்கீடு ஸ்பெக்ட்ரத்தை பகுப்பாய்வு செய்ய அலைக்காட்டியின் FFT ஐப் பயன்படுத்தவும் மற்றும் அது PWM கேரியர் அதிர்வெண் அல்லது எட்ஜ் ஹார்மோனிக்ஸ் உடன் ஒத்துப்போகிறதா என்பதைச் சரிபார்க்கவும்.

·  பொதுவான பயன்முறை குறுக்கீடு அளவை மதிப்பிடுவதற்கு இரண்டு கோடுகளின் பொதுவான முறை மின்னழுத்தத்தை அளவிடவும்.

VII. அடக்குமுறை நடவடிக்கைகள்

சிதைவை அடக்குவதற்கு மூன்று முனைகளில் ஒரே நேரத்தில் முயற்சிகள் தேவை: குறுக்கீடு மூலம், இணைக்கும் பாதை மற்றும் பெறுதல்.

1. வயரிங் சேணம் மற்றும் கவசத்தை மேம்படுத்தவும்

·  ரிசல்வர் சிக்னல் கோடுகளுக்கு கவசமுள்ள முறுக்கப்பட்ட ஜோடிகளைப் பயன்படுத்தவும், டிகோடர் முனையில் ஒரு புள்ளியில் கவசம் தரையிறக்கப்படுவதால், இரட்டை முனை தரையிறக்கத்தால் ஏற்படும் கிரவுண்ட் லூப்களைத் தவிர்க்கவும்.

·  மின்சார கேபிள்களில் இருந்து தனித்தனியாக சிக்னல் கோடுகளை வழிசெலுத்துதல், நீண்ட இணையான ஓட்டங்களைத் தவிர்க்கவும்; கடப்பது தவிர்க்க முடியாததாக இருந்தால், அவற்றை செங்குத்தாக கடக்கவும்.

·  தேவைப்பட்டால், உயர் அதிர்வெண் பாதுகாப்பு செயல்திறனை மேம்படுத்த உலோக வழித்தடங்கள் அல்லது இரட்டை அடுக்கு கவசத்தை பயன்படுத்தவும்.

2. வடிகட்டுதல் மற்றும் பாதுகாப்பு

·  பொதுவான பயன்முறை சத்தம் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் குறைபாடுகளை அடக்க RDC உள்ளீட்டில் பொதுவான பயன்முறை சோக்குகள் மற்றும் RC லோ-பாஸ் வடிகட்டிகளைச் சேர்க்கவும்.

·  ஃபில்டர் கட்ஆஃப் அதிர்வெண், ரிசல்வர் தூண்டுதல் அதிர்வெண்ணை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும், அதே நேரத்தில் அதிகப்படியான கட்ட தாமதத்தைத் தவிர்க்க வேண்டும், இல்லையெனில் புதிய கோணப் பிழைகளை அறிமுகப்படுத்தும்.

·  டிகோடர் சர்க்யூட்ரியை சேதப்படுத்தாமல் தற்காலிக ஓவர்வோல்டேஜ்களைத் தடுக்க டிவிஎஸ் குழாய்கள் போன்ற பாதுகாப்பு சாதனங்களைச் சேர்க்கவும்.

3. தளவமைப்பு மற்றும் தரையிறக்கம்

·  அனலாக் சிக்னல் ட்ரேஸ்களைக் குறைக்க டிகோடர் போர்டை ரிசல்வர் கனெக்டருக்கு முடிந்தவரை நெருக்கமாக வைக்கவும்.

·  அனலாக் கிரவுண்ட் வழியாகப் பாயும் பெரிய நீரோட்டங்களைத் தடுக்க, அவற்றை ஒரே புள்ளியில் இணைக்கும், பவர் கிரவுண்டிலிருந்து அனலாக் கிரவுண்டைப் பிரிக்கவும்.

·  இணைப்பான் தேர்வில் கவசம் தொடர்ச்சிக்கு கவனம் செலுத்துங்கள், இணைப்பியில் கவசம் உடைக்கப்படாமல் இருப்பதை உறுதி செய்யவும்.

4. உற்சாகம் பக்க சிகிச்சை

உற்சாகக் கோடுகளுக்கு கவசமுள்ள முறுக்கப்பட்ட ஜோடிகளைப் பயன்படுத்தவும்  , மேலும் தூண்டுதல் மின்சார விநியோகத்தில் வடிகட்டலைச் சேர்க்கவும்.

·  தூண்டுதல் சமிக்ஞைகள் மற்றும் மின் கேபிள்களுக்கு இடையில் இணைப்பிகள் அல்லது சேணம்களைப் பகிர்வதைத் தவிர்க்கவும்.

5. சிஸ்டம் மற்றும் அல்காரிதம் நடவடிக்கைகள்

·  பில்ட்-இன் சின்க்ரோனஸ் டிமாடுலேஷன் மற்றும் டிஜிட்டல் ஃபில்டரிங் போன்ற வலுவான குறுக்கீடு எதிர்ப்பு திறன் கொண்ட RDC சில்லுகளைத் தேர்வு செய்யவும்.

·  மென்பொருளில், தனிப்பட்ட குறுக்கீடு துடிப்புகள் கட்டுப்பாட்டு முரண்பாடுகளை ஏற்படுத்துவதைத் தடுக்க, வடிகட்டுதல், விகித வரம்பு மற்றும் நம்பகத்தன்மை சோதனைகளை கோண சமிக்ஞைக்கு பயன்படுத்தவும்.

·  PWM எட்ஜ் ஸ்லீவ் விகிதங்களை மேம்படுத்தவும் மற்றும் மூலத்தில் குறுக்கீட்டைக் குறைக்க ஸ்னப்பர் சர்க்யூட்களைச் சேர்க்கவும்.

VIII. முடிவுரை

மேக்னடோரெசிஸ்டிவ் ரிசல்வர் இயல்பாகவே கரடுமுரடான சென்சார் ஆகும், ஆனால் அதன் சைன்/கொசைன் வெளியீடுகள் குறைந்த-நிலை அனலாக் சிக்னல்கள் ஆகும், அவை வலுவான EMI-யின் கீழ் சிதைவதற்கு வாய்ப்புள்ளது. குறுக்கீடு மற்றும் இணைப்பு பாதைகளின் ஆதாரங்களைப் புரிந்துகொள்வது மற்றும் சரியான பாதுகாப்பு, வடிகட்டுதல், தரையிறக்கம் மற்றும் தளவமைப்பு ஆகியவற்றைச் செயல்படுத்துவது, கோண பின்னூட்டத்தின் துல்லியம் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை உறுதிப்படுத்துவதற்கு அவசியம்.

பொறியாளர்களுக்கு, அலைக்காட்டியில் உள்ள அலைவடிவம் சிறந்த 'சுகாதார அறிக்கை.' முந்தைய சமிக்ஞை சிதைவு கண்டறியப்பட்டால், கணினி சிக்கல்களின் நிகழ்தகவு குறைவாக இருக்கும்.