Com a equip bàsic del transport vertical, la seguretat de funcionament i l'estabilitat dels ascensors estan directament relacionades amb la seguretat del personal. En el sistema d'ascensors, el tauler de control és el "cervell" responsable de rebre instruccions, conduir motors, regular les màquines de portes i altres operacions clau. Tanmateix, hi ha una gran quantitat d'interferències electromagnètiques a l'entorn de funcionament dels ascensors - polsos instantanis des de l'engegada del motor-, radiació d'alta-freqüència dels convertidors de freqüència, fluctuacions de tensió de xarxes d'energia externes i interferències de senyal d'altres equips elèctrics del mateix edifici. Tot això pot provocar un desordre del senyal del tauler de control, retard de comandament o fins i tot una fallada, provocant riscos per a la seguretat com ara la parada sobtada de l'ascensor i l'obertura falsa de la porta. Per tant, el rendiment EMC del tauler de control de l'ascensor s'ha convertit en un indicador clau per garantir el funcionament segur dels ascensors.
1, Afrontar el repte: Requisits bàsics d'EMC als quals s'enfronten els quadres de control d'ascensors
El rendiment EMC del tauler de control de l'ascensor ha de complir tant els requisits d'"anti-interferència" com de "no-interferència": d'una banda, hauria de ser capaç de resistir les interferències electromagnètiques externes i garantir el funcionament normal del seu propi circuit; D'altra banda, la radiació electromagnètica generada per si mateixa no pot afectar el funcionament d'altres components o equips perifèrics del sistema d'ascensors, com sensors, mòduls de comunicació, etc., que cal evitar interferències. Des de la perspectiva del processament, els requisits bàsics es concentren en tres dimensions:
En primer lloc, la capacitat de resistir interferències conductores. Quan els equips d'alta-potència, com ara motors d'ascensors i convertidors de freqüència, funcionen, transmetran senyals d'interferència d'alta-freqüència a la placa de control a través de línies elèctriques. Si la PCB del tauler de control no es processa correctament, la interferència envairà el xip central, provocant errors d'execució de les instruccions. El següent és la capacitat de resistir la interferència de la radiació. El cablejat dins de l'eix de l'ascensor és dens i la distància entre el tauler de control i el motor i les línies elèctriques és relativament propera, cosa que el fa susceptible a l'energia electromagnètica irradiada per aquestes línies. Especialment durant l'operació a alta-velocitat de l'ascensor, la radiació d'alta-freqüència generada pel convertidor de freqüència pot penetrar a la carcassa de la placa de control i interferir amb la transmissió del senyal. Finalment, hi ha autocontrol de la radiació. El circuit del rellotge i la línia de senyal-d'alta velocitat del tauler de control generen radiació electromagnètica durant el funcionament. Si la radiació supera l'estàndard, pot interferir amb el sistema de comunicació de l'ascensor, com ara l'equip de comunicació del cotxe, i fins i tot interferir amb altres dispositius electrònics de l'edifici.
2, Optimització de processos: solució de processament per al rendiment EMC de la placa de control d'ascensors
En resposta als requisits d'EMC dels taulers de control d'ascensors, comencem amb aspectes clau com ara la disposició de la PCB, el cablejat, la connexió a terra i el blindatge, i creem un procés complet d'optimització d'EMC per reduir els riscos d'interferències electromagnètiques de la font.
(1) Planificació de la disposició: zonificació científica per reduir l'acoblament d'interferències
El disseny de la PCB és la base de la protecció EMC i un disseny raonable pot reduir significativament l'acoblament d'interferències entre diferents mòduls de circuit. Adoptem el principi de disseny de "zonificació funcional" per dividir el tauler de control en tres àrees principals: la "àrea elèctrica forta" inclou circuits d'accionament del motor, mòduls de potència, etc., la "àrea elèctrica feble" cobreix xips bàsics, circuits de processament de senyal, etc., i l'"àrea de comunicació" inclou interfícies de comunicació RS485, mòduls sense fil, etc. a circuits elèctrics febles. Al mateix temps, els components d'alta freqüència, com ara oscil·ladors de cristall i xips de rellotge, s'han de mantenir allunyats de components sensibles com ara xips de conversió d'analògics-a-digitals ADC i interfícies de sensors, i els condensadors de filtratge de potència i els condensadors de desacoblament s'han de col·locar a prop dels pins d'alimentació del xip per formar un "bucle de conducció d'alimentació local" i reduir la interferència de les línies d'alimentació.
(2) Procés de cablejat: control precís de la interferència de transmissió del senyal
El procés de cablejat afecta directament la capacitat anti-interferència i el nivell de radiació del senyal. Per a línies de senyal d'alta velocitat -, com ara línies de comunicació entre xips de control i convertidors de freqüència, utilitzem cablejat de "coincidència d'impedància" - calculant la impedància característica de la línia, controlem l'amplada, el gruix i la distància des del pla de terra de referència del cablejat per assegurar-nos que la desviació d'impedància es controla dins del ± 10% i evita la interferència del senyal. Al mateix temps, el procés de "línia de distribució diferencial" s'utilitza per processar senyals sensibles, com ara senyals de codificador i senyals de sensor, permetent disposar parells diferencials en longitud igual, equidistant i paral·lel, utilitzant les característiques d'interferència en mode anti comú dels senyals diferencials per compensar la interferència de radiació externa. A més, s'ha d'exercir un control estricte sobre el cablejat de les línies d'alimentació i de terra - s'ha d'utilitzar una làmina de coure ampla per a les línies elèctriques per reduir la impedància de la línia i minimitzar les interferències causades per les fluctuacions de corrent; El cable de terra adopta el mètode de "terra d'estrella" o "terra de zona" per separar la terra de corrent fort, la terra del senyal i la terra de blindatge, evitant la interferència entre els diferents circuits de terra.
(3) Posa a terra i blindatge: construcció de barreres de protecció electromagnètica
La connexió a terra és un mitjà clau per suprimir les interferències electromagnètiques. Millorem la capacitat anti-interferències de la placa de control optimitzant el tractament de connexió a terra de la PCB. En el processament de PCB multi-capes, es configura un "pla de terra" dedicat per connectar directament tots els pins de terra al pla de terra, escurçar el camí de connexió a terra, reduir la resistència a terra i descarregar ràpidament el corrent d'interferència. Per a zones amb fortes-interferències d'alta freqüència, com ara circuits d'interfície de convertidors de freqüència, s'utilitza un mètode de "connexió a terra mitjançant matriu" per organitzar densament les vies de connexió a terra al voltant de la zona, formant una "paret de blindatge electromagnètic" per evitar que les interferències d'alta-freqüència s'irradiin o envaeixin cap a l'exterior.
A més, per a escenaris externs d'interferències electromagnètiques fortes, oferim solucions de processament de blindatge a nivell de PCB - utilitzant "cobertes de blindatge metàl·liques" en àrees sensibles, com ara l'àrea del xip central del tauler de control. La coberta de blindatge està estretament connectada al pla de terra de la PCB mitjançant un adhesiu conductor, formant una cavitat de blindatge electromagnètica completa que pot atenuar la interferència de radiació externa en més de 20 dB. Al mateix temps, els components de filtratge EMC, com ara inductors de mode comú i condensadors de seguretat, s'instal·len a la interfície d'alimentació, la interfície de comunicació i altres parts de la interfície de la PCB per suprimir les interferències conduïdes a través dels circuits de filtratge i garantir que les interferències externes no puguin entrar a la placa de control a través de la interfície.
3, Control de qualitat: verificació completa del procés del compliment del rendiment EMC
El rendiment EMC dels taulers de control d'ascensors està directament relacionat amb la seguretat operativa. Per tant, hem establert un sistema de control de qualitat EMC de procés complet que cobreix "productes acabats de processament previ a la planificació" per garantir que cada tauler de control compleix l'estàndard internacional d'EMC d'equips elèctrics d'ascensors IEC61800-3 i els estàndards nacionals rellevants com GB/T17799.2.
En l'etapa de planificació inicial, s'utilitza un programari de simulació EMC professional per dur a terme anàlisis de simulació prèvia sobre la disposició i el cablejat de PCB, simular escenaris d'interferències electromagnètiques, identificar possibles riscos EMC per avançat i optimitzar les solucions. Durant el processament, es controlen estrictament els paràmetres clau del procés, com ara la qualitat de la soldadura de les vies de connexió a terra, la planitud de la instal·lació de les cobertes de blindatge i la fiabilitat de la soldadura dels components de filtratge. Mitjançant la inspecció òptica automàtica AOI, la inspecció de raigs X- i altres equips, s'assegura que la soldadura està lliure de soldadura virtual i soldadura falsa, i la connexió a terra és ferma.
En l'etapa de prova del producte acabat, el tauler de control s'envia a un laboratori professional d'EMC per a proves exhaustives. Només quan tots els elements de prova compleixen els requisits estàndard es pot enviar el tauler de control, assegurant que els productes lliurats als clients tinguin un rendiment EMC fiable.