【導讀】安全性和舒適性不斷增強的汽車(chē)搭載了很多電子設備。電子電路有信號線(xiàn)路和電源線(xiàn)路,需要分別采取防噪聲對策。TDK的共模濾波器的特點(diǎn)是可以根據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(chē)載用途中能應對嚴格的環(huán)境條件,采用獨有端子結構的產(chǎn)品群。本章將介紹電源線(xiàn)路用共模濾波器。
DC輸入濾波器電路基本構成
DC輸入濾波器電路的濾波構成受基板圖案的接地方法很大影響,需要根據使之衰減的頻帶和噪聲傳播途徑分別使用適當的部件。在EMI對策中,設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)的圖案構成。
濾波器構成示例

正常(差分)模式噪聲和共模噪聲
傳導噪聲有正常(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(xiàn)路之間并逆相流動(dòng),共模噪聲發(fā)生在電路線(xiàn)和接地線(xiàn)路之間并同相流動(dòng)。采取噪聲對策時(shí),需要確認是在哪種模式下發(fā)生的,使用適當的對策部件。
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。
傳導噪聲的傳導方式

車(chē)載ECU用DC-DC轉換器的趨勢
不斷電子化的汽車(chē)搭載了很多ECU,需要采取共模噪聲的對策?,F在的汽車(chē)ECU的DC-DC轉換器為了避開(kāi)AM頻帶,DC-DC轉換器的開(kāi)關(guān)頻率變?yōu)?MHz,高頻范圍的噪音對策變得很重要。
圖6各應用使用的頻帶

當開(kāi)關(guān)頻率變?yōu)?MHz時(shí)噪聲的變化
傳導噪聲電壓法
條件:輸入5V-輸出1.2V/2A,無(wú)輸入濾波器
當開(kāi)關(guān)頻率達到2MHz時(shí),基本電波達到AM頻帶以上,FM頻帶的噪聲變大。

FM頻帶的噪聲變大的原因
FM頻帶噪聲變大的原因是,當開(kāi)關(guān)的上升速度變快時(shí),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(kāi)關(guān)的上升速度變快時(shí),高頻成分變大。

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。

3)如果針對共模的噪聲對策不充分,導致誤動(dòng)作的可能性增大。

TDK車(chē)載電源線(xiàn)路用共模濾波器的特點(diǎn)和產(chǎn)品陣容
TDK正在擴大應對各種DC電源線(xiàn)路的大電流(最大到8A)的產(chǎn)品陣容。產(chǎn)品在廣泛的頻帶內確保高阻抗,使用溫度范圍應對“Ta(環(huán)境溫度)=-40~125℃”。
應對應用示例

產(chǎn)品陣容

產(chǎn)品的特點(diǎn)

總結
隨著(zhù)DC-DC轉換器的工作頻率的高頻化,FM頻帶的噪聲對策越來(lái)越重要。關(guān)鍵是在采取EMI對策的基礎上,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(shí)會(huì )受圖案及層構成、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(wú)法完全降低50MHz以上的噪聲,但同時(shí)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(shí),需要進(jìn)行設計變更,所以建議在設計階段時(shí)預先準備好可以搭載的圖案。

文章來(lái)源:TDK官網(wǎng)
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