車載電源線路用共模濾波器
發布時間:2021-09-03 來源:TDK 責任編輯:wenwei
【導讀】安全性和舒適性不斷增強的汽車搭載了很多電子設備。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用途分別提出多種產品陣容,準備了追求小型薄型化的產品群、為了在車載用途中能應對嚴格的環境條件,采用獨有端子結構的產品群。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(mo)式(shi)噪(zao)聲(sheng)和(he)共(gong)模(mo)噪(zao)聲(sheng)兩(liang)種(zhong)。正(zheng)常(chang)模(mo)式(shi)噪(zao)聲(sheng)發(fa)生(sheng)在(zai)電(dian)路(lu)線(xian)路(lu)之(zhi)間(jian)並(bing)逆(ni)相(xiang)流(liu)動(dong),共(gong)模(mo)噪(zao)聲(sheng)發(fa)生(sheng)在(zai)電(dian)路(lu)線(xian)和(he)接(jie)地(di)線(xian)路(lu)之(zhi)間(jian)並(bing)同(tong)相(xiang)流(liu)動(dong)。采(cai)取(qu)噪(zao)聲(sheng)對(dui)策(ce)時(shi),需(xu)要(yao)確(que)認(ren)是(shi)在(zai)哪(na)種(zhong)模(mo)式(shi)下(xia)發(fa)生(sheng)的(de),使(shi)用(yong)適(shi)當(dang)的(de)對(dui)策(ce)部(bu)件(jian)。
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

車載ECU用DC-DC轉換器的趨勢
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。現在的汽車ECU的DC-DC轉換器為了避開AM頻帶,DC-DC轉換器的開關頻率變為2MHz,高頻範圍的噪音對策變得很重要。
圖6各應用使用的頻帶

當開關頻率變為2MHz時噪聲的變化
傳導噪聲電壓法
條件:輸入5V-輸出1.2V/2A,無輸入濾波器
當開關頻率達到2MHz時,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pin帶dai噪zao聲sheng變bian大da的de原yuan因yin是shi,當dang開kai關guan的de上shang升sheng速su度du變bian快kuai時shi,高gao頻pin成cheng分fen變bian大da。由you於yu框kuang架jia接jie地di的de寄ji生sheng電dian容rong,高gao頻pin成cheng分fen的de共gong模mo電dian流liu變bian得de容rong易yi很hen快kuai下xia降jiang。
1)當開關的上升速度變快時,高頻成分變大。

2)頻率高的成分由於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,導致誤動作的可能性增大。
TDK車載電源線路用共模濾波器的特點和產品陣容
TDK正在擴大應對各種DC電源線路的大電流(最大到8A)的產品陣容。產品在廣泛的頻帶內確保高阻抗,使用溫度範圍應對“Ta(環境溫度)=-40~125℃”。
應對應用示例

產品陣容

產品的特點

總結
隨著DC-DC轉換器的工作頻率的高頻化,FM頻帶的噪聲對策越來越重要。關鍵是在采取EMI對策的基礎上,劃分正常模式噪聲和共模噪聲,特別是,由於共模引起的噪聲有時會受圖案及層構成、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yin為wei共gong模mo噪zao聲sheng不bu合he格ge,使shi用yong共gong模mo濾lv波bo器qi采cai取qu對dui策ce很hen有you效xiao,但dan是shi之zhi後hou追zhui加jia時shi,需xu要yao進jin行xing設she計ji變bian更geng,所suo以yi建jian議yi在zai設she計ji階jie段duan時shi預yu先xian準zhun備bei好hao可ke以yi搭da載zai的de圖tu案an。

文章來源:TDK官網
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