近年來汽車市場的電子化日趨明顯
，今後隨著新能源汽車的普及
，ADAS等附加功能會越來越豐富，每台汽車中搭載的電子設備的數量也會相應增加，並且電子設備的種類也會越來越多樣化。

    

在汽車的電子化進程中，為了實現車內電子設備間的通信，車載LAN的搭載變成了必不可少的存在。由於車載LANkeyijinxingdaliangdexinxichuanshu，yincitazaigaosutongxinfangmianbukehuoque
，erqieyouyuduigaokekaoxingdetongxinpinzhidexuqiu，yincihuishiyongdaliangdedutedechezaijiekou。zaichezaiLAN中，特別大範圍普及使用的是CAN（控製器區域網絡）。CAN的傳輸速度最大可達到1Mbps，它通過差分方式跟總線連接。CAN的總線上麵可以連接多個節點，實現了1個對多的通信網的結構。由於CAN這種高可靠性的控製方式，從汽車導航係統到引擎控製係統一係列用途中都能得到廣泛使用。

    

近年來，隨著車載攝像頭應用的普及，像視頻信號這種有更大量的信息需要被高速傳輸

，車載Ethernet（以太網）也應運而生了。車載Ethernet以傳統的工業用Ethernet技術為基礎，同樣使用100Base-TX的物理層協議，是能夠對應100Mbps速率進行差分傳輸的接口。車載Ethernet技術之一就是標準組織“OPEN Alliance SIG”提倡的BroadR-Reach。BroadR-Reach使用的是一對UTP（非屏蔽雙絞線）
，它可以達到100Mbps的雙向傳輸，預計會在車載攝像上應用並以此為中心普及開來。

 

    

在車載LAN中(zhong)如(ru)果(guo)出(chu)現(xian)通(tong)信(xin)故(gu)障(zhang)的(de)話(hua)會(hui)因(yin)為(wei)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)設(she)備(bei)而(er)關(guan)係(xi)到(dao)人(ren)的(de)生(sheng)命(ming)安(an)全(quan)，因(yin)此(ci)對(dui)通(tong)信(xin)品(pin)質(zhi)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)有(you)近(jin)乎(hu)嚴(yan)苛(ke)的(de)要(yao)求(qiu)
，特(te)別(bie)是(shi)對(dui)會(hui)影(ying)響(xiang)到(dao)通(tong)訊(xun)品(pin)質(zhi)的(de)因(yin)素(su)，也(ye)就(jiu)是(shi)所(suo)謂(wei)的(de)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)。電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)問(wen)題(ti)，不(bu)僅(jin)僅(jin)必(bi)須(xu)防(fang)止(zhi)噪(zao)聲(sheng)對(dui)汽(qi)車(che)內(nei)使(shi)用(yong)的(de)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)，對(dui)於(yu)周(zhou)圍(wei)產(chan)生(sheng)的(de)噪(zao)聲(sheng)也(ye)要(yao)保(bao)證(zheng)一(yi)定(ding)的(de)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)，從(cong)而(er)確(que)保(bao)通(tong)信(xin)的(de)品(pin)質(zhi)。CAN和車載Ethernet的(de)通(tong)信(xin)方(fang)式(shi)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)差(cha)分(fen)傳(chuan)輸(shu)，因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)減(jian)少(shao)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)的(de)問(wen)題(ti)。差(cha)分(fen)傳(chuan)輸(shu)是(shi)在(zai)一(yi)對(dui)傳(chuan)輸(shu)道(dao)路(lu)上(shang)通(tong)過(guo)反(fan)向(xiang)施(shi)加(jia)電(dian)流(liu)的(de)方(fang)式(shi)來(lai)傳(chuan)送(song)信(xin)號(hao)，傳(chuan)輸(shu)線(xian)上(shang)產(chan)生(sheng)的(de)磁(ci)通(tong)都(dou)因(yin)為(wei)相(xiang)互(hu)反(fan)向(xiang)而(er)抵(di)消(xiao)掉(diao)了(le)，因(yin)此(ci)差(cha)分(fen)傳(chuan)輸(shu)很(hen)難(nan)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)，這(zhe)是(shi)它(ta)的(de)特(te)征(zheng)。

 

但dan是shi
，關guan於yu周zhou圍wei環huan境jing混hun入ru的de噪zao聲sheng
，如ru果guo這zhe個ge噪zao聲sheng方fang向xiang在zai傳chuan輸shu線xian上shang是shi同tong向xiang的de，差cha分fen信xin號hao傳chuan輸shu也ye很hen難nan進jin行xing幹gan涉she，因yin此ci會hui引yin起qi通tong信xin故gu障zhang。所suo以yi
，即ji使shi是shi差cha分fen傳chuan輸shu方fang式shi也ye不bu能neng完wan全quan解jie決jue掉diao噪zao聲sheng問wen題ti，因yin為wei某mou些xie原yuan因yin還hai是shi會hui產chan生sheng噪zao聲sheng的de，大da致zhi可ke羅luo列lie以yi下xia幾ji種zhong情qing況kuang，①輸出信號不平衡
，②線路不平衡
，③和來自設備內某些其他電路的噪聲結合等。如果①中通信IC等產生的信號沒有變成理想的差分信號
，那麼它會產生同向傳輸的信號成分
，這些成分就會作為噪聲被釋放出來
；如果②中由於線路長度以及阻抗的不平衡，那麼反向的信號中也會產生同向的噪聲。此外
，如果③中設備內部的其他電路產生的噪聲傳輸到基板內部，在設備內幅射也會混入噪聲。

    

鑒於上述這些因素即使應用了差分傳輸的車載LAN也會因為各種原因而產生噪聲

，所以必須要采用對應的噪聲對策產品。在車載LAN中使用的噪聲對策產品品質需要達到汽車級，具備耐受更高要求環境的能力。

 

    

作為CAN和車載Ethernet這種差分接口的噪聲對策產品
，一般會使用共模扼流圈。共模扼流圈的基本構造如圖1所示：一(yi)個(ge)磁(ci)芯(xin)裏(li)麵(mian)有(you)兩(liang)根(gen)繞(rao)線(xian)。這(zhe)兩(liang)個(ge)繞(rao)線(xian)對(dui)應(ying)的(de)逆(ni)向(xiang)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)時(shi)磁(ci)芯(xin)裏(li)產(chan)生(sheng)的(de)磁(ci)通(tong)會(hui)相(xiang)互(hu)反(fan)向(xiang)抵(di)消(xiao)，而(er)同(tong)向(xiang)的(de)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)時(shi)磁(ci)通(tong)會(hui)相(xiang)互(hu)向(xiang)同(tong)方(fang)向(xiang)產(chan)生(sheng)，因(yin)此(ci)阻(zu)抗(kang)較(jiao)高(gao)。通(tong)過(guo)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)共(gong)模(mo)扼(e)流(liu)圈(quan)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)相(xiang)互(hu)反(fan)向(xiang)的(de)差(cha)分(fen)信(xin)號(hao)但(dan)是(shi)卻(que)可(ke)以(yi)抑(yi)製(zhi)同(tong)向(xiang)傳(chuan)輸(shu)的(de)共(gong)模(mo)噪(zao)聲(sheng)。

 

 

圖1：共模扼流圈的基本構造

 

關於CAN中的噪聲對策產品，村田公司已經將對應的共模扼流圈DLW43SH係列產品化。該係列產品的外觀以及主要特征如圖2所示。DLW43SH係列是使用在CAN和FlexRay等車載LAN中的噪聲對策用共模扼流圈，是尺寸為4.5×3.2×2.6mm的表麵貼裝品。特性值最大為100μH的共模電感
，此外
，DLW43SH的截止頻率約為1000MHz，可對應高速差分信號對高頻的要求。使用溫度範圍在-40~+125℃，因此適用於車載的廣泛應用。

 

 

圖2：DLW43SH係列的外觀和主要特性

 

作為DLW43SH係列的小型化產品
，DLW32SH係列目前正在開發中。該係列的外觀以及主要特性如圖3所示。DLW32SH係列的尺寸為3.2×2.5×2.3mm具有小尺寸特點

，並且與DLW43SHxiliexiangbi
，keshixiantongdengxingneng。qigouzaodetezhengshizaichanpinduanzibufenshiyonglejinshuzhijia

，keyihuanheyouyuwendubianhuachanshengdereshensuoyingxiang
，shiyongdewendufanweidadaole-55~+150℃。

　 

 

圖3：DLW32SH係列的外觀和主要特性

 

此外，村田公司目前正在開發作為車載Ethernet用共模扼流圈的DLW43MH係列。該產品的外觀以及主要特性如圖4所示。DLW43MH係列的尺寸和DLW43SH係列同為4.5×3.2×2.6mm，共模電感值提高到了200μH，yincizaijiaokuandepindaizhongnengqidaoyouxiaodezaoshengduicexiaoguo。youyuzairaoxianshangxiazulegongfubingqiegaishanlegongmozhuanchamozaosheng
，yincizaoshenggaishanxiaoguohuigengjiahao。

 

 

圖4：DLW43MH係列的外觀和主要特性

 

    

為了確認CAN中DLW43SH係列和DLW32SH係列的噪聲抑製效果
，我們使用CAN的評估板進行了噪聲測定。噪聲測定是在村田公司的電波暗室內進行的，在汽車電子設備標準規定CISPR25的測試環境中進行了峰值檢測測定。評價板是用收發器的TXD端子向CAN輸入250kHz的脈衝信號，與此同時輸出的CAN信號被傳送到電纜中就可以檢測噪聲了。使用的共模扼流圈是DLW43SH510XK2和DLW32SH510VK2。測定結果如圖5所示。根據圖5所示產生了信號頻率為250kHz的高頻噪聲，但是因為使用了共模扼流圈

，噪聲被壓製了最大20dB的程度。

　

 

圖5：CAN中DLW43SH和DLW32SH係列的噪聲控製效果

 

接下來要說的是車載Ethernet的噪聲對策評價的結果。所謂測定
，是使用車載Ethernet對應的通信評價板，測定板之間在通信過程中放射出的噪聲。測試環境是如上所述的和CAN相同的CISPR25標準的測試環境。使用的共模扼流線圈是DLW43MH201XK2。測試結果如圖6所示。由圖6所知，如果不使用共模扼流線圈的話在66MHz時會產生噪聲，並且還會產生高頻段的噪聲，而使用DLW43MH201XK2的話噪聲峰值部分相對降低了，顯示表明在較寬頻帶中噪聲得到了控製。

 

 

圖6：車載Ethernet中DLW43MH係列的噪聲抑製效果

 

 

麵向車載市場的村田的噪聲對策產品以CAN和車載Ethernet為例介紹了共模扼流線圈DLW43SH係列、DLW32SH係列、DLW43MH係xi列lie的de產chan品pin並bing且qie展zhan示shi了le噪zao聲sheng對dui策ce事shi例li。村cun田tian公gong司si今jin後hou還hai將jiang繼ji續xu充chong實shi麵mian向xiang車che載zai市shi場chang的de產chan品pin陣zhen容rong，為wei電dian子zi化hua的de進jin程cheng和he解jie決jue汽qi車che市shi場chang的de噪zao聲sheng問wen題ti作zuo出chu貢gong獻xian。