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電子標簽/智能卡ISO標準認證

ISO14443印1EC14443,是一種非接觸式IC卡標準。重點關注非接觸感應的物理特性、頻譜功率和信號接口、初始化和防沖突算法、通訊協議等。

金融支付PAYPASS/PAYWAVE標準認證

PAYPASS/PAYWAVE標準在EMV基礎上增加了多元化的非接觸信用卡與移動支付卡,需要通過PAYPASS/PAYWAVE Level 1與level 2認證。

金融支付EMV/QPBOC標準認證

金融IC卡支付系統中建立卡片和終端接口的統-標準,保證體系下所有的卡片和終端能夠互通互用,并有效提高銀行卡支付的安全性。需要通過EMV/QPBOC Level 1與level 2認證

近距離通信NFCForum標準認證

NFC Forum兼容支持ISO/IEC14443. ISO/IEC18092、JISX6319-4、 ISO/IEC15693等標準 ,規定了調制機制、編碼、傳輸速率、幀結構、射頻接口、初始化過程、沖突監測、傳輸協議等。

電磁兼容的PCB電路板設計之疊層安排可行性探討

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在印制電路板(PCB)設計的廣闊領域中,疊層安排無疑是一個既基礎又至關重要的環節。它不僅關乎電路功能的實現,還直接影響到電磁兼容性(EMC)、信號完整性以及整體系統的性能表現。本文將深入探討疊層安排的原則、技巧及其在實際設計中的應用。


電磁兼容的PCB電路板設計


?疊層安排的基本原則?

設計PCB時,首先需要權衡的是成本、功能需求、電磁干擾抑制以及信號完整性等多個方面。布線層和電源/地平面的數量,往往是根據具體的設計要求來確定的。這些要求包括但不限于電路的功能復雜度、噪聲指標、信號的分類(如數字、模擬、高速、低速等)、網線數量(即線條數)以及布局空間的限制等。


電磁兼容的PCB電路板設計之疊層安排可行性探討


?帶狀線與微帶線的應用?

為了抑制PCB中的射頻干擾(RF),并確保信號的完整性,合理采用帶狀線和微帶線結構顯得尤為重要。帶狀線被夾在兩層接地平面之間,可以有效地減少電磁輻射和干擾;而微帶線則位于一層接地平面上方,適用于低速或中等速度的信號傳輸。通過優化這兩種傳輸線的結構,可以顯著降低反射和抖動,從而有效控制RF能量的發射。


?金屬平面的抑制作用?

將金屬平面(如電源平面或接地平面)嵌入PCB中,是抑制共模RF能量的重要手段之一。與依賴金屬機箱或導電塑料盒來封閉RF能量的方法相比,這種方法更為直接且有效。嵌入的金屬平面能夠顯著降低高頻源的分布阻抗,從而更有效地抑制電磁干擾。


電磁兼容的PCB電路板設計之疊層安排可行性探討


?疊層安排的靈活性與適應性?

盡管存在一些通用的疊層安排原則,但每個設計都是獨一無二的。因此,疊層安排必須根據具體的設計要求進行調整和優化。重要的是要確保每個布線層都與一個參考平面(電源或地)相鄰,以提高信號的完整性并降低干擾。然而,對于最外層的微帶線或單層板而言,這一規則可以有所放寬,但應僅限于低速線條,并避免承載高頻或富含RF能量的信號。


?多層PCB的疊層安排示例?

在多層PCB設計中,可能會出現三層或更多層參考平面的情況。例如,一個電源層與兩個接地層相結合的配置。在這種配置中,與零伏(0V)參考平面相鄰的布線層通常更適合用于高速信號傳輸,因為它們能夠更有效地抑制EMI。這一原則基于PCB上抑制EMI技術的基本概念,即通過合理的疊層安排來降低電磁干擾。


電磁兼容的PCB電路板設計之疊層安排可行性探討


?參考平面的電位固定與噪聲控制?

零電位平板通常通過螺釘固定在機架上,從而將其電位強制固定在地電位。然而,這種固定方式也可能導致接地反沖和板間感應噪聲電壓的問題。為了緩解這些問題,設計師需要仔細考慮參考平面的電位固定方式以及其對整體性能的影響。在某些情況下,可能需要采用額外的接地措施或優化布局來降低噪聲。


電磁兼容的PCB電路板設計之疊層安排可行性探討


?IC大電流與疊層安排的關系?

IC在PCB中的大電流分布與疊層中參考平面的位置密切相關。IC通過管殼與散熱片、屏蔽箱壁等大金屬結構之間的電容耦合,可能會產生顯著的輻射干擾。這種耦合效應會受到疊層安排的影響。因此,在多層板設計中,將接地平面合并為一層(通常位于第二層)可以加強抑制RF能量的作用,因為它能夠減小耦合到機殼上的寄生電容。這一原理在疊層設計時必須予以充分考慮。


綜上所述,電磁兼容的電路板設計之疊層安排是一個復雜而細致的過程。它要求設計師具備深厚的電磁學知識、豐富的實踐經驗以及對新技術和新方法的敏銳洞察力。通過不斷優化疊層安排,可以顯著提升PCB的性能表現并降低電磁干擾的風險。


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高速寬帶數字電路PCB的信號完整性與電磁兼容性設計技術深度解析

在當今高速發展的電子信息技術領域,高速寬帶數字電路的設計已成為關鍵一環。為了確保電路的穩定運行和高效性能,印制電路板(PCB)的信號完整性和電磁兼容性(EMC)設計顯得尤為重要。本文將深入探討高速寬帶數字電路PCB在電源電路、時鐘電路、I/O電路、背板、功能板、接地結構以及電纜連接器等方面的信號完整性和電磁兼容性設計技術,并詳細解析消除延遲、串音、振鈴波、阻抗控制、靜電放電(ESD)以及噪聲的旁路和退耦等具體設計方法。


高速寬帶數字電路PCB的信號完整性與電磁兼容性設計


?一、電源電路的信號完整性與電磁兼容性設計?

電源電路是高速寬帶數字電路的核心部分,其穩定性直接影響整個電路的性能。在設計時,需采用低噪聲、高效率的電源模塊,并通過合理的布局和布線,減少電源噪聲對信號完整性的影響。此外,還需考慮電源的去耦和濾波設計,以有效抑制高頻噪聲,提高電源的純凈度和穩定性。


?二、時鐘電路的信號完整性與電磁兼容性設計?

時鐘信號作為數字電路中的基準信號,其質量直接關系到電路的工作效率和穩定性。在設計時鐘電路時,需選用低抖動、高精度的時鐘源,并通過合理的阻抗匹配和屏蔽措施,減少時鐘信號的傳輸損耗和電磁輻射。同時,還需注意時鐘信號的布線長度和走向,避免形成不必要的反射和干擾。


?三、I/O電路的信號完整性與電磁兼容性設計?

I/O電路是高速寬帶數字電路與外部設備通信的橋梁。在設計時,需根據信號速率和傳輸距離,選擇合適的I/O接口和傳輸介質。同時,還需注意I/O電路的阻抗匹配和端接設計,以減少信號的反射和失真。此外,還需加強I/O電路的電磁屏蔽和濾波設計,以提高其抗干擾能力和信號完整性。


高速寬帶數字電路PCB的信號完整性與電磁兼容性設計


?四、背板與功能板的信號完整性與電磁兼容性設計?

在高速寬帶數字電路系統中,背板和功能板是連接各個模塊的關鍵部分。在設計時,需采用高速、低損耗的傳輸介質和連接器,以確保信號的穩定傳輸。同時,還需注意背板和功能板的布局和布線設計,避免形成信號干擾和電磁泄漏。此外,還需加強背板和功能板之間的接地設計和靜電防護設計,以提高其整體電磁兼容性和信號完整性。


?五、接地結構的信號完整性與電磁兼容性設計?

接地結構是高速寬帶數字電路設計中不可忽視的一環。合理的接地設計可以顯著提高電路的抗干擾能力和信號完整性。在設計時,需根據電路的特點和需求,選擇合適的接地方式和接地材料。同時,還需注意接地點的選擇和接地電阻的控制,以確保接地結構的穩定性和可靠性。


高速寬帶數字電路PCB的信號完整性與電磁兼容性設計


?六、電纜連接器的信號完整性與電磁兼容性設計?

電纜連接器作為高速寬帶數字電路與外部設備連接的紐帶,其性能直接影響信號的傳輸質量和系統的穩定性。在設計時,需選用高性能、低損耗的電纜和連接器,并確保其阻抗匹配和屏蔽效果。同時,還需注意電纜連接器的布局和布線設計,避免形成信號干擾和電磁泄漏。


?七、消除延遲、串音、振鈴波等問題的具體設計方法?

在高速寬帶數字電路設計中,延遲、串音、振鈴波等問題是常見的信號完整性問題。為了消除這些問題,需采用合理的信號處理技術和電路設計方法。例如,可以通過優化布線長度和走向、加強阻抗匹配和端接設計、采用差分信號傳輸等方式來減少信號的反射和失真;同時,還可以通過增加濾波器、衰減器等元件來抑制高頻噪聲和干擾信號。


高速寬帶數字電路PCB的信號完整性與電磁兼容性設計


?八、阻抗控制、靜電放電以及噪聲的旁路和退耦設計?

阻抗控制是高速寬帶數字電路設計中至關重要的一環。合理的阻抗匹配可以顯著提高信號的傳輸質量和系統的穩定性。在設計時,需根據信號的速率和傳輸距離選擇合適的阻抗值和傳輸線類型,并通過精確的布線設計和阻抗測量來確保阻抗匹配的準確性。

靜電放電(ESD)是高速寬帶數字電路設計中常見的電磁兼容性問題之一。為了防止靜電放電對電路造成損害,需加強電路的靜電防護措施。例如,可以在電路的輸入和輸出端口增加靜電保護元件(如TVS管、壓敏電阻等),以吸收和分散靜電放電產生的能量。

噪聲的旁路和退耦設計是高速寬帶數字電路設計中不可或缺的一環。通過合理的旁路和退耦設計,可以有效地抑制電路中的高頻噪聲和干擾信號。在設計時,需根據電路的特點和需求選擇合適的旁路和退耦元件(如電容、電感等),并合理布置其位置和連接方式以確保其有效性。


高速寬帶數字電路PCB的信號完整性與電磁兼容性設計


打造卓越的高速寬帶數字電路?

在高速寬帶數字電路的設計中,信號完整性和電磁兼容性無疑是兩大核心挑戰。通過精心設計的電源電路、時鐘電路、I/O電路、背板與功能板、接地結構以及電纜連接器,我們可以顯著提升電路的穩定性和性能。同時,針對延遲、串音、振鈴波等信號完整性問題,以及阻抗控制、靜電放電和噪聲的旁路與退耦等電磁兼容性問題,采取具體而有效的設計策略,能夠進一步確保電路的高效運行和可靠通信。


綜上所述,高速寬帶數字電路PCB的信號完整性與電磁兼容性設計是一個復雜而精細的過程,它要求設計師具備深厚的專業知識和豐富的實踐經驗。只有這樣,我們才能在這個日新月異的電子信息技術時代,打造出真正卓越的高速寬帶數字電路,為現代社會的信息化進程貢獻力量。?


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電子工程模擬電路中失調電壓與開環增益的奧秘

在電子工程領域,每個元件與參數都至關重要,它們緊密交織,共同決定電路的性能與行為。其中,失調電壓(Offset Voltage)與開環增益(Open-Loop Gain)作為模擬電路的核心要素,不僅各自承載深遠意義,更以微妙而緊密的關系相互影響,猶如不可分割的“表親”,共同作用于電路的穩定性、精度及動態范圍。


失調電壓:靜默中的微妙偏差


失調電壓,名如其義,指的是在理想零輸出狀態下,因電路內部元件不匹配、溫度變化、制造誤差等因素造成的實際輸出電壓偏離零值的現象。這一微小偏差,在高精度應用中卻舉足輕重,宛如電路深處的隱蔽“幽靈”,悄然影響信號的純凈與測量的精準。


失調電壓


其成因多樣,包括運算放大器(Op-Amp)中的輸入偏置電流、失調電流、差分對管不匹配及溫度效應等。為削弱其影響,工程師們采用自動調零、斬波穩定技術,并選用高精度、低溫度系數的元件。


開環增益:放大的藝術


相較于失調電壓,開環增益是衡量電路放大能力的直接指標,它反映了無反饋時輸入信號與輸出信號的放大比例。對于運算放大器而言,其開環增益極高,能輕松放大微弱信號,實現復雜信號處理。


開環增益


然而,高增益亦伴隨挑戰,如噪聲與干擾敏感度的提升,以及非線性因素導致的不穩定。因此,工程師常通過負反饋機制調整增益,增強電路穩定性與線性度。


“表親”般的緊密聯系


失調電壓與開環增益雖表面不同,實則緊密相連。失調電壓影響輸出精度,而開環增益決定放大能力。在負反饋電路中,開環增益通過調節反饋系數,間接影響閉環增益與失調電壓抑制能力,從而助力提升電路性能。

兩者在精密測量與信號處理中需協同考慮,工程師需依據需求,巧妙設計電路參數與結構,平衡放大能力與失調電壓影響。這既考驗理論知識,也需實踐經驗。


技術挑戰與未來展望


隨著電子技術發展,對電路性能要求日益嚴苛。降低失調電壓、提升開環增益并保持穩定性,成為工程師面臨的重大挑戰。新材料、新工藝如CMOS、SOI技術不斷涌現,先進電路結構與補償技術也被廣泛應用。


總結而言,失調電壓與開環增益作為模擬電路的關鍵參數,其“表親”關系復雜而微妙,共同塑造電路性能。它們既是技術難題的焦點,也是創新靈感的源泉。未來,隨著研究的深入與技術的進步,這一關系將得到更深刻的理解與更廣泛的應用。

墨水屏手機殼NFC為何采用 FPC 制作的技術分享

   在當今數字化的時代,手機殼不僅僅是保護手機的工具,還能為用戶帶來更多的功能和便利。墨水屏手機殼作為一種新興的產品,結合了墨水屏的低功耗、護眼等優點和 NFC(Near Field Communication,近場通信)的便捷性,為用戶提供了全新的使用體驗。而在墨水屏手機殼 NFC 的制作中,天線的設計和制作是至關重要的一環,它直接影響著 NFC 設備的性能和兼容性。在眾多的天線制作材料中,FPC(Flexible Printed Circuit,柔性印刷電路)因其獨特的優勢而被廣泛應用于 NFC 天線的制作中。FPC(Flexible Printed Circuit,柔性印刷電路板)因其獨特的優勢被廣泛采用。本文將深入探討墨水屏手機殼 NFC 為何采用 FPC 制作的原因。


NFC墨水屏手機殼FPCBA單體圖

NFC墨水屏手機殼FPCBA單體圖

一、FPC 的特點

FPC 是一種具有高度柔性的印刷電路板,它由柔性基材、銅箔和覆蓋層組成。FPC 的柔性使得它可以彎曲、折疊和扭曲,能夠適應各種復雜的形狀和空間限制。此外,FPC 還具有輕薄、密度高、可靠性高等優點,這些特點使得它成為制作 NFC 天線的理想材料。

1、柔性可彎曲:FPC 可以彎曲、折疊和扭曲,能夠適應墨水屏手機殼的復雜形狀和空間限制,確保 NFC 天線能夠完美貼合在手機殼內部。

2、輕薄:FPC 厚度薄、重量輕,不會給墨水屏手機殼增加過多的負擔,保持手機殼的輕便性。

3、高密度布線:FPC 可以實現高密度的布線,能夠滿足 NFC 天線對線路布局的要求,提高天線的性能和穩定性。

4、良好的可靠性:FPC 具有良好的耐彎曲、耐折疊性能,能夠在長期使用中保持穩定的電氣性能,確保 NFC 功能的可靠性。


二、墨水屏手機殼NFC對天線的要求

NFC 技術是一種短距離無線通信技術,它工作在 13.56MHz 的頻率上,通信距離通常在幾厘米以內。為了實現有效的 NFC 通信,天線需要具備以下特點:

1、良好的電磁性能

天線需要能夠有效地發射和接收 13.56MHz 的電磁波,具有較高的增益和效率,以確保通信的可靠性和穩定性。

2、較小的尺寸

NFC 設備通常具有較小的尺寸和體積,因此天線也需要盡可能地小巧,以適應設備的空間限制。

3、良好的兼容性

NFC 技術需要與各種不同的設備和系統進行兼容,因此天線需要具有良好的通用性和兼容性,能夠適應不同的頻率和協議標準。

4、美觀性

墨水屏手機殼作為手機的配件,需要具備一定的美觀性。FPC 可以根據手機殼的設計要求進行定制化生產,實現與手機殼的完美融合


三、FPC天線在墨水屏手機殼 NFC 中的優勢

1、良好的電磁性能

FPC 天線可以通過精確的設計和制造工藝,實現與 13.56MHz 頻率的良好匹配,具有較高的增益和效率,能夠有效地提高 NFC 通信的距離和速度。

2、靈活的設計

FPC 的柔性特點使得 NFC 天線可以設計成各種形狀和尺寸,能夠更好地適應墨水屏手機殼的內部空間,實現天線的優化布局,提高信號傳輸性能。

3、易于集成

FPC 天線可以通過粘貼、焊接等方式輕松地集成到 NFC 設備中,與其他電子元件實現良好的連接,提高了設備的可靠性和穩定性。

4、 減少信號干擾

FPC 可以采用多層布線技術,有效地減少信號干擾,提高 NFC 信號的穩定性和可靠性。

5、  增強產品可靠性

FPC 具有良好的耐環境性能,能夠在不同的溫度、濕度和壓力條件下保持穩定的性能,增強墨水屏手機殼 NFC 的可靠性。

6、 提高生產效率

 相比于其他天線制作材料,FPC 的制作工藝相對簡單,可以實現自動化生產,提高生產效率,降低生產成本。


NFC墨水屏手機殼組件

NFC墨水屏手機殼組件樣品實拍


四、FPC 天線的制作工藝

FPC 天線的制作工藝主要包括以下幾個步驟:

A. NFC天線設計:根據 NFC 設備的要求和應用場景,使用專業軟件設計FPC的布局和線路。設計出合適的天線形狀和尺寸,并確定天線的電感、電容等參數。

B. 制版設計與制版(cam設計):根據客戶需求和電路設計要求,將設計好的圖形轉換為制版文件,通常使用光刻或蝕刻技術制作出電路板的圖案。

C. 基材準備:選擇合適的柔性基材,如聚酰亞胺(PI)、聚酯(PET)等。對基材進行清潔和預處理,以確保良好的附著力。

D. 鉆孔與沖孔:根據設計要求,在FPC上進行鉆孔或沖孔,以安裝電子元件或實現連接。

E. 導電層制作(蝕刻):通過電鍍、濺射或化學沉積等方法,在基材上形成導電層,通常是銅箔。對導電層進行蝕刻,以形成所需的電路圖案。

F. 覆蓋層制作(壓合):在導電層上覆蓋一層絕緣材料,如聚酰亞胺、聚酯薄膜等,以保護電路并提供絕緣性能。可以使用壓合、涂布或粘貼等方法來施加覆蓋層。

G. 表面處理:FPC的表面進行處理,如鍍金、鍍錫、抗氧化處理等,以提高導電性和可焊性。

H. 測試與檢驗:使用測試設備對FPC進行電氣性能測試,如導通測試、絕緣測試等。進行外觀檢查,確保FPC沒有缺陷和損壞。

I. 切割與成型:根據客戶要求的尺寸和形狀,對FPC進行切割和成型,可以使用沖床、激光切割等設備。

J. 功能測試:對制作好的 FPC 天線進行測試,包括電磁性能測試、兼容性測試等,確保天線符合要求。

K. 組裝與包裝:將電子元件安裝到FPC上,進行組裝和焊接,對成品進行包裝,以保護FPC在運輸和存儲過程中不受損壞。


五、FPC 在墨水屏手機殼 NFC 中的應用

在墨水屏手機殼 NFC 中,FPC 主要用于制作 NFC 天線。NFC 天線是實現 NFC 通信的關鍵部件,它負責接收和發送 NFC 信號。FPC 制作的 NFC 天線可以根據手機殼的形狀和尺寸進行定制化設計,確保天線能夠覆蓋整個手機殼,從而提高信號的接收和發送范圍。


此外,FPC 還可以用于連接 NFC 芯片和其他電子元件,形成一個完整的 NFC 電路。通過合理的布局和設計,FPC 可以有效地減少電路中的信號干擾,提高 NFC 通信的穩定性和可靠性。


六、結論

綜上所述,FPC 因其柔性可彎曲、輕薄、高密度布線和良好的可靠性等特點,能夠滿足墨水屏手機殼 NFC 對信號傳輸性能、兼容性、美觀性和可靠性的要求。因此,在墨水屏手機殼 NFC 的制作中,FPC 是一種理想的選擇。隨著技術的不斷進步,FPC 在墨水屏手機殼 NFC 中的應用將不斷拓展和完善,為用戶帶來更加便捷、高效的使用體驗。


NFC墨水屏手機殼結構解刨圖

NFC墨水屏手機殼結構解刨圖


希望本文能夠幫助您了解墨水屏手機殼 NFC 為何采用 FPC 制作的原因。如果您對本文有任何疑問或建議,歡迎隨時與我們交流,咨詢熱線:13249834959(微信同號)

NFC安全認證技術鎖控方案設計失效分析DFMA(IATF16949體系)


在智能科技飛速發展的當下,NFC(近距離通信)技術以其獨特的安全性和可靠性,在鎖控開關領域展現出了廣闊的應用前景。特別是在個人兩輪電動車、共享兩輪電動車、助力電單車等設備上,NFC技術為智能頭盔的存放和防盜提供了創新的解決方案。然而,任何技術方案的實施都難免會遇到各種設計失效的問題。實佳電子,憑借多年的技術沉淀和對IATF16949體系DFMA(失效模式與影響分析)模式的深入理解,對NFC鎖控開關方案的設計失效進行了深入研究,并提出了一系列解決方案。

DFMEA頭盔NFC鎖控設計.jpg

一、讀寫卡失敗問題

當NFC讀寫卡遭遇失敗時,建議從以下幾個方面入手解決:

優化天線設計:通過精細設計天線布局與尺寸,采用性能穩定、適應性強的板材,提升感應范圍。

確保芯片穩定性:選用口碑良好、出貨量大的NFC芯片,避免極限參數工作,保證時鐘晶振的穩定性。

增強標簽模塊安全性:采用帶安全認證功能的標簽芯片,設定加密規則,嚴格管控生產和運營權限。

提升射頻環境適應性:在研發階段增加模擬實驗,考慮多種環境因素,如天氣變化、震動、水汽等,確保系統在各種環境下都能穩定運行。


二、電機驅動失敗問題

針對電機驅動失敗的問題提出以下措施:

優化結構設計:通過優化結構設計,增加設計余量,選用驅動能力強的電機芯片,減少異常阻礙。

確保線束連接穩固:改善結構,增加線束長度余量,選用高可靠性連接器,并進行抽檢測試,確保線束連接穩固。

嚴格把控線束質量:規范線束規格,嚴格控制線徑等關鍵參數,確保線束來料質量。

合理選型驅動芯片:選擇驅動能力充足的芯片,確保電機穩定運行,并通過抽檢分析驗證芯片選型的合理性。


三、到位檢測失敗問題

到位檢測失敗問題同樣不容忽視

優化開關選擇:優化結構設計,選用質量可靠、結構合適的開關,并通過抽檢進行壽命測試,確保開關的穩定性。

排除異常阻礙:檢查并優化結構設計,排除可能導致檢測失敗的異常阻礙因素。


四、數據通信失敗問題

數據通信的穩定性是NFC鎖控方案的核心

改善線路布局:優化結構布局,增加線束長度余量,選用高可靠性連接器,確保線路的穩定。

保障供電穩定:選用帶載能力強的電源主控板,增加線損余量,并通過抽檢分析確保供電的穩定。


隨著共享電動車行業的蓬勃發展,共享頭盔的鎖控技術方案成為了行業關注的焦點。實佳電子憑借在NFC技術領域的深厚積累,持續為行業提供可靠的解決方案。面對未來,實佳電子將繼續深入研究與實踐,與合作伙伴共同探索最佳的NFC鎖控技術方案,推動智能鎖控技術的持續創新與發展。

直流有刷電機與無刷電機的區別

首先介紹有刷電機與無刷電機工作原理,最后從調速方式及性能差異這兩個方面詳細的闡述了有刷電機與無刷電機的區別。


 有刷電機與無刷電機工作原理


  1、有刷電機

有刷電機

 

電機工作時,線圈和換向器旋轉,磁鋼和碳刷不轉,線圈電流方向的交替變化是隨電機轉動的換相器和電刷來完成的。在電動車行業有刷電機分高速有刷電機和低速有刷電機。有刷電機和無刷電機有很多區別,從名字上可以看出有刷電機有碳刷,無刷電機沒有碳刷。


  有刷電機有定子和轉子兩大部分組成,定子上有磁極(繞組式或永磁式),轉子有繞組,通電后,轉子上也形成磁場(磁極),定子和轉子的磁極之間有一個夾角,在定轉子磁場(N極和S極之間)的相互吸引下,使電機旋轉。改變電刷的位置,就可以改變定轉子磁極夾角(假設以定子的磁極為夾角起始邊,轉子的磁極為另一邊,由轉子的磁極指向定子的磁極的方向就是電機的旋轉方向)的方向,從而改變電機的旋轉方向。


  2、無刷電機

無刷電機

 

無刷電機采取電子換向,線圈不動,磁極旋轉。無刷電機,是使用一套電子設備,通過霍爾元件,感知永磁體磁極的位置,根據這種感知,使用電子線路,適時切換線圈中電流的方向,保證產生正確方向的磁力,來驅動電機。消除了有刷電機的缺點。


  這些電路,就是電機控制器。無刷電機的控制器,還可以實現一些有刷電機不能實現的功能,比如調整電源切換角,制動電機,使電機反轉,鎖住電機,利用剎車信號,停止給電機供電。現在電瓶車的電子報警鎖,就充分利用了這些功能。


  無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。由于無刷直流電動機是以自控式運行的,所以不會象變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在轉子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產生振蕩和失步。


  有刷電機與無刷電機的區別詳解


  一、調速方式的區別

  實際上兩種電機的控制都是調壓,只是由于無刷直流采用了電子換向,所以要有數字控制才可以實現了,而有刷直流是通過碳刷換向的,利用可控硅等傳統模擬電路都可以控制,比較簡單。

  1、有刷馬達調速過程是調整馬達供電電源電壓的高低。調整后的電壓電流通過整流子及電刷地轉換,改變電極產生的磁場強弱,達到改變轉速的目的。這一過程被稱之為變壓調速。

  2、無刷馬達調速過程是馬達的供電電源的電壓不變,改變電調的控制信號,通過微處理器再改變大功率MOS管的開關速率,來實現轉速的改變。這一過程被稱之為變頻調速。


  二、性能差異

  1、有刷電機結構簡單、開發時間久、技術成

            有刷電機是傳統產品,性能比較穩定。無刷電機是升級產品,其壽命性能比有刷電機好。但其控制電路比較復雜,對元件的老化篩選要求比較嚴格。

無刷電機誕生不久,人們就發明了直流有刷電機。由于直流有刷電機機構簡單,生產加工容易,維修方便,容易控制;直流電機還具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能,所以一經問世就得到了廣泛應用。


  2、直流有刷電機響應速度快,起動扭矩大

  直流有刷電機起動響應速度快,起動扭矩大,變速平穩,速度從零到最大幾乎感覺不到振動,起動時可帶動更大的負荷。無刷電機起動電阻大(感抗),所以功率因素小,起動扭矩相對較小,起動時有嗡嗡聲,并伴隨著強烈震動,起動時帶動負荷較小。


  3、直流有刷電機運行平穩,起、制動效果好

  有刷電機是通過調壓調速,所以起動和制動平穩,恒速運行時也平穩。無刷電機通常是數字變頻控制,先將交流變成直流,直流再變成交流,通過頻率變化控制轉速,所以無刷電機在起動和制動時運行不平穩,振動大,只有在速度恒定時才會平穩。


  4、直流有刷電機控制精度高

  直流有刷電機通常和減速箱、譯碼器一起使用,使的電機的輸出功率更大,控制精度更高,控制精度可以達到0.01毫米,幾乎可以讓運動部件停在任何想要的地方。所有精密機床都是采用直流電機控制精度。無刷電機由于在啟動和制動時不平穩,所以運動部件每次都會停到不同的位置上,必須通過定位銷或限位器才可以停在想要的位置上。


  5、直流有刷電機使用成本低,維修方便。 由于直流有刷電機結構簡單,生產成本低,生產廠家多,技術比較成熟,所以應用也比較廣泛,比如工廠、加工機床、精密儀器等,如果電機故障,只需更換碳刷即可,每個碳刷只需要幾元,非常便宜。無刷電機技術不成熟,價格較高,應用范圍有限,主要應在恒速設備上,比如變頻空調、冰箱等,無刷電機損壞只能更換。


  6、無電刷、低干擾

  無刷電機去除了電刷,最直接的變化就是沒有了有刷電機運轉時產生的電火花,這樣就極大減少了電火花對遙控無線電設備的干擾。


 7、噪音低,運轉順暢

  無刷電機沒有了電刷,運轉時摩擦力大大減小,運行順暢,噪音會低許多,這個優點對于模型運行穩定性是一個巨大的支持。


  8、壽命長,低維護成本

  少了電刷,無刷電機的磨損主要是在軸承上了,從機械角度看,無刷電機幾乎是一種免維護的電動機了,必要的時候,只需做一些除塵維護即可。

無刷電機可連續工作20000小時左右,常規的使用壽命7-10年。碳刷電機:可連續工作5000小時左右,常規的使用壽命2-3年。


      9、應用場合不同

         無刷電機的設備可以運用于:乳制品行業、釀造行業、肉制品加工行業、豆制品加工行業、飲料加工行業、糕點加工業、藥品業、電子精密廠、等一些更高要求的無塵車間等,像迪奧電器產的無刷電機(DIHOUR)干手器,運用到工廠里比較多。


節能方面,相對而言,無刷電機的耗電量只是碳刷的1/3。總而言之,有刷電機與無刷電機各有各的優缺點,主要根據應用場合和實際需求來選擇

直流有刷電機與無刷電機的區別