直流有刷电机辐射EMI是怎么产生的

     随着自动化、智能化的进程不断加快，电机马达类产品的占比在我们的生活中越来越高，对于电机产品造成的辐射干扰问题也越来越受到重视，今天我们就来扒一扒电机产品之一的直流有刷电机的辐射是怎么产生的。

一、直流有刷电机的结构与工作过程

有刷电机工作过程如下： 

电流通过一个电机端子-->流过电刷-->换向器的一个分段-->电机线圈-->换向器的另一个分段-->碳刷-->电机另一个端子流出电机。

二、有刷电机辐射EMI问题的根源

（1）上电瞬间感应电动势

 V= L* di/dt

工作过程线圈存储磁场能量（换向器切换时磁场转换为电场）

E = 1/2 * L * I²

在线圈上电瞬间会产生瞬态反向感应电动势；在换向器切换到下个线圈时，上一个线圈存储的能量会重新转换为瞬态电场能量，通过电源线束对外辐射。通过电感（替代电机）与开关管进行近似仿真如下所示：

（2）拉弧

由（1）仿真知道，在电机工作过程中，换向器会不断切换到不同线圈，这个过程碳刷和换向器位置会产生足以击穿空气的瞬态高压差，呈现为电火花和拉弧的效果。拉弧会产生较强的电磁能量发射，并通过以下方式对外辐射：

①直接空间辐射

②电源线传导后对外辐射

③其他金属导线耦合辐射

通过分析直流有刷电机的工作过程，我们可以发现，造成直流有刷电机辐射EMI的根源有三个，（1）是线圈上电时的感应电动势，（2）是线圈存储的能量在切换时转换为瞬态电场能量，（3）是瞬态高压击穿产生的拉弧辐射。