针对车载应用的高频噪声,来试试村田这款共模扼流线圈
01
车载电源线降噪对策现状
02
共模扼流线圈的辐射噪声降噪效果
03
共模扼流线圈BCI试验的降噪效果
村田推荐:新品DLW32PH122XK2
05
总结
参考:考虑噪声路径的基板设计
近年来,随着ADAS(高级驾驶辅助系统)精度的提高,汽车行业开始安装大量毫米波雷达、LiDAR等高速传感设备。如果噪声从外部进入这些设备,系统可能无法正常工作。相反,如果这些设备产生噪声,则可能会对其他设备产生不利影响,因此噪声对策非常重要。
今年四月村田针对汽车应用推出了村田首款支持大电流(最大1.2A)和宽频带的3225尺寸、用于电源线的绕线共模扼流线圈DLW32PH122XK2。本文将对该新产品的汽车领域降噪对策的效果进行介绍。
车
载
应
用
电源线降噪共模扼流线圈
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车载电源线降噪对策现状
车载市场正不断扩充ADAS、自动驾驶、V2X、车载信息系统等的应用。由于此类应用要处理庞大的信息,因此为了执行处理,内部处理信号的处理速度亦不断高速化。另一方面,由于部件数量增多,安装密度增大,因此要求部件小型化。此外,随着可进行高速信息通信的无线通信应用的扩大,要求应对更高频的噪声。
共模扼流线圈可有效降低电源线辐射的噪声。以往车载设备电源线的主要降噪目标是针对AM及FM频带的频率,因此使用大型部件应对低频噪音。然而 随着车载设备的快速发展,要求采取高于AM及FM频带的高频降噪对策(下图) 。
电源线降噪对策使用的共模扼流线圈产品系列
为了应对上述发展趋势, 村田制作所完成了适合小型高频降噪对策的电源线用共模扼流线圈DLW32PH122XK2的商品化 。
下面我们来介绍一下DLW32PH122XK2降噪对策的效果,并就基板设计中的一些关键因素加以说明。
02
共模扼流线圈的辐射噪声降噪效果
在如下所述的测量系统中,我们对从EUT将电源电缆作为天线辐射的噪声进行了测量,并明确了可基于共模扼流线圈降低噪声的效果。
测量系统:依据车载国际噪声管制标准CISPR25
本次测量的EUT在200MHz-800MHz范围内产生了噪声,但通过插入DLW32PH122KX2,大幅降低了该范围内的噪声。
下图为辐射的噪声的降噪效果评估结果:
噪声评估结果(垂直极化波、AVE检波)
03
共模扼流线圈BCI试验的降噪效果
BCI试验是验证对来自外部的噪声的耐受性的试验。
若外部噪声进入,可能会引起EUT误动作。如果抗噪性差,即使很小的噪声也会引起误动作。本试验对插入DLW32PH122XK2后可达到的改进程度进行了验证。
测量系统:按照车载国际噪声管制标准ISO11452-4规定的BCI试验置换法实施了测量
本次测量的EUT,在注入了360~400MHz的噪声后,DC/DC转换器开关停止,发生了输出电压变成0V的误动作。通过插入DLW32PH122KX2,大幅降低了该范围的噪声,提高了对误动作的噪声容限(下图)。
插入DLW32PH122KX2后不发生误动作导入电流
主要规格
产品名称 |
DLW32PH122XK2 |
尺寸 |
3.2×2.5×2.5mm |
额定电压 |
60Vdc |
阻抗@100MHz |
900Ω typ. |
阻抗@1GHz |
1200Ω±20% |
额定电流 |
1200mA |
04
总结
在车载设备的降噪对策中,以往AM/FM带的降噪对策就可充分应对,但是近年来随着车载设备的不断进步,要求消除数百MHz的噪声。
相较原来的电源线用共模扼流线圈,共模扼流线圈DLW32PH112XK2的高频带降噪性能更出众,可应对数百MHz的噪声。
共模扼流线圈可以有效地消除经由电源线的噪声,但是要发挥该性能,基板的设计是关键。
若基板内层存在GND面和电源面,就会在与表面的图案之间产生寄生电容(下图)。
高频噪声传导路径
如果GND/电源面是均匀的平面,通过图案的噪声则经由寄生电容通过GND/电源面,通过共模扼流线圈后再经由寄生电容返回图案,结果就会绕过共模扼流线圈。
这种现象就会降低共模扼流线圈的效果(下图)。
基于寄生电容的DLW32PH的特性变化
如下图所示,解决此类问题的有效办法就是删除部件正下方的GND/电源面,切断GND/电极面的旁通路径。
阻止高频噪声,基板设计很关键
END
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