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車載電源線路用共模濾波器

發(fā)布時間:2021-09-03 來源:TDK 責任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】安全性和舒適性不斷增強的汽車搭載了很多電子設(shè)備。電子電路有信號線路和電源線路,需要分別采取防噪聲對策。TDK的共模濾波器的特點是可以根據(jù)用途分別提出多種產(chǎn)品陣容,準備了追求小型薄型化的產(chǎn)品群、為了在車載用途中能應(yīng)對嚴格的環(huán)境條件,采用獨有端子結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品群。本章將介紹電源線路用共模濾波器。
 
DC輸入濾波器電路基本構(gòu)成
 
DC輸入濾波器電路的濾波構(gòu)成受基板圖案的接地方法很大影響,需要根據(jù)使之衰減的頻帶和噪聲傳播途徑分別使用適當?shù)牟考?。在EMI對策中,設(shè)計初期階段最好采用能配置電感器(L)、電容器(C)、共模濾波器(CMF)的圖案構(gòu)成。
 
濾波器構(gòu)成示例
 
車載電源線路用共模濾波器
 
正常(差分)模式噪聲和共模噪聲
 
傳導(dǎo)噪聲有正常(差分)模式噪聲和共模噪聲兩種。正常模式噪聲發(fā)生在電路線路之間并逆相流動,共模噪聲發(fā)生在電路線和接地線路之間并同相流動。采取噪聲對策時,需要確認是在哪種模式下發(fā)生的,使用適當?shù)膶Σ卟考?/div>
 
為正常模式噪聲使用電感器、電容器,為共模噪聲使用共模濾波器。
 
傳導(dǎo)噪聲的傳導(dǎo)方式
 
車載電源線路用共模濾波器
 
車載ECU用DC-DC轉(zhuǎn)換器的趨勢
 
不斷電子化的汽車搭載了很多ECU,需要采取共模噪聲的對策?,F(xiàn)在的汽車ECU的DC-DC轉(zhuǎn)換器為了避開AM頻帶,DC-DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率變?yōu)?MHz,高頻范圍的噪音對策變得很重要。
 
圖6各應(yīng)用使用的頻帶
 
車載電源線路用共模濾波器
 
當開關(guān)頻率變?yōu)?MHz時噪聲的變化
 
傳導(dǎo)噪聲電壓法
 
條件:輸入5V-輸出1.2V/2A,無輸入濾波器
 
當開關(guān)頻率達到2MHz時,基本電波達到AM頻帶以上,F(xiàn)M頻帶的噪聲變大。
 
車載電源線路用共模濾波器
 
FM頻帶的噪聲變大的原因
 
FM頻帶噪聲變大的原因是,當開關(guān)的上升速度變快時,高頻成分變大。由于框架接地的寄生電容,高頻成分的共模電流變得容易很快下降。
 
1)當開關(guān)的上升速度變快時,高頻成分變大。
 
車載電源線路用共模濾波器
 
2)頻率高的成分由于框架接地的寄生電容,共模電流變得容易很快下降。
 
車載電源線路用共模濾波器
 
3)如果針對共模的噪聲對策不充分,導(dǎo)致誤動作的可能性增大。
 
 
車載電源線路用共模濾波器
 
TDK車載電源線路用共模濾波器的特點和產(chǎn)品陣容
 
TDK正在擴大應(yīng)對各種DC電源線路的大電流(最大到8A)的產(chǎn)品陣容。產(chǎn)品在廣泛的頻帶內(nèi)確保高阻抗,使用溫度范圍應(yīng)對“Ta(環(huán)境溫度)=-40~125℃”。
 
應(yīng)對應(yīng)用示例
 
車載電源線路用共模濾波器
 
產(chǎn)品陣容
 
車載電源線路用共模濾波器
 
產(chǎn)品的特點
 
車載電源線路用共模濾波器
 
總結(jié)
 
隨著DC-DC轉(zhuǎn)換器的工作頻率的高頻化,F(xiàn)M頻帶的噪聲對策越來越重要。關(guān)鍵是在采取EMI對策的基礎(chǔ)上,劃分正常模式噪聲和共模噪聲,特別是,由于共模引起的噪聲有時會受圖案及層構(gòu)成、接地方法的影響。若要采取共模噪聲對策,共模濾波器很有效。如下圖所示,僅正常模式濾波器無法完全降低50MHz以上的噪聲,但同時使用共模濾波器可以降低50MHz以上的噪聲。
 
如果EMI因為共模噪聲不合格,使用共模濾波器采取對策很有效,但是之后追加時,需要進行設(shè)計變更,所以建議在設(shè)計階段時預(yù)先準備好可以搭載的圖案。
 
車載電源線路用共模濾波器
 
文章來源:TDK官網(wǎng)
 
 
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