一、前言
二、有机电刷介绍
有刷电机的原理：
根据左手定则，伸开左手，让磁感线穿入手心（手心对准N极，手背对准S极），四指指向电流方向，那么大拇指的方向就是导体受力方向。如下图：
S和N为永磁体，此时线圈在磁场中受力的作用沿顺时针方向转动，由于换向器的存在，在线圈转动180°后线圈的电流依旧是左边流入右边流出，线圈保持沿顺时针方向转动。当线圈和换向器变为两组，三组甚至更多之后，就是我们常见的有刷电机。所以，有刷电机的常见结构主要为：永磁体（定子）+线圈绕组（转子）+换向器+碳刷，如下图所示：
电流流向为：电源正极–碳刷–线圈绕组–碳刷–电源负极。
三、电机辐射分析
电机在工作过程中，换向器不停地转动，在这个过程中换向片与碳刷之间会不停地快速地摩擦，进而产生拉电弧现象，电弧产生高频噪声，高频噪声通过电机引线和电机缝隙向外辐射。
一般电机都有金属外壳，可以对电机内部通过空间辐射的噪声进行屏蔽和吸收，但是还有通过电机引线辐射出来的噪声，需要考虑对电机引线进行处理，例如在电机的结构中增加一块滤波小板，通过滤波小板将电机引线与外部引线隔离，减少电机辐射。
目前在很多电机上都可以看到已经有做了一些滤波处理，之前改过的一款客户电机，其内部的小板及其等效电路如下：
采用上图这种电感+电容的滤波方式，辐射测试超标严重，无法通过测试，这种滤波方式只考虑了差模噪声干扰，而忽视了电机引线存在的共模噪声干扰。
对于电机辐射干扰，一般需要同时考虑共模噪声和差模噪声，以下是电机共模和差模辐射模型简图：
在图中，回路1和回路2为共模噪声回路，其中C1，C2，C3为电路中的寄生电容，回路3为差模噪声回路。一般而言，回路面积越大，辐射越强，由图可知，共模噪声的回路面积远大于差模噪声回路。综上，电机辐射包含共模噪声和差模噪声，其中共模噪声辐射能量更强。
四、对策
常见滤波电路：
方案一：共模电感+电感+电容
优点：共模电感可以针对共模噪声有效滤波，电容针对差模噪声，跟直流电机最近的电感L1和L2能有效抑制电机换向器的电磁火花；
缺点：共模滤波器和电感需要考虑器件的电流大小，而且封装一般都比较大，需要考虑空间成本。
方案二：BDL+磁珠
BDL：BDL器件是一个多功能集成器件，具有良好的EMI滤波效果。
优点：可以同时滤除共模噪声和差模噪声，由于BDL的特点，滤波性能优于电容以及共模电感，滤波频段可以达到GHz，且具有较高的耐压值。
缺点：上图中的PE一般为电机金属外壳，滤波小板上除了电机引线外，需要有额外的地并与金属外壳连接，而且这两者的导通性的优劣对滤波效果有较大影响。
五、实例
以下是帮客户整改的一款用于气泵的电机，应用的方案是：BDL+磁珠+电容，加电容的主要目的是为了让数据整体的余量更多。
整改前数据
垂直方向：
水平方向：
整改后数据
水平方向：
垂直方向：
六、总结
有刷电机EMC问题与电机转速、碳刷的拉弧程度以及电机的结构等都有关系，不存在固定的解决方案，需要根据不同的电机特性进行方案调整，韬略科技在电机EMC整改方面已经积累了丰富的经验，期待能为您服务。
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