【導(dǎo)讀】隨著電子設(shè)備的高速化及高頻化發(fā)展，用于噪音濾波器或去耦的電容器或3端子貫通濾波器被要求更低的ESL(等效串聯(lián)電感)特性。同時(shí)，在汽車電子系統(tǒng)中，為了提高安全、舒適性，并且應(yīng)對(duì)信息娛樂化，低ESL型產(chǎn)品的需求不斷提高。此處將以系列為單位，介紹TDK先進(jìn)低ESL元件的各類車載電子設(shè)備解決方案。
DC-DC轉(zhuǎn)換器多用作包括ECU(電子控制單元)在內(nèi)的車載電子設(shè)備電源。
DC-DC轉(zhuǎn)換器擁有高效率的特點(diǎn)，但由于是開關(guān)電源，因此會(huì)因半導(dǎo)體開關(guān)而產(chǎn)生輻射噪音，從而對(duì)其他電子系統(tǒng)造成不良影響，或?qū)囕d天線產(chǎn)生干擾，從而對(duì)AM/FM廣播及地面數(shù)字電視的信號(hào)接收造成障礙。同時(shí)，如果多個(gè)ECU集中配置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙或儀表盤內(nèi)時(shí)，容易相互受到輻射噪音的影響。
杜絕噪音的發(fā)生源是EMC對(duì)策的基本。為實(shí)現(xiàn)通暢的車輛連接便利性以及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，車載電子設(shè)備電源線要求具有萬全的輻射噪音對(duì)策。
TDK的車載用3端子貫通濾波器YFF-AC/AH系列是通過優(yōu)化材料與設(shè)計(jì)，針對(duì)車載電子設(shè)備而開發(fā)的高可靠性，應(yīng)對(duì)大電流的EMC對(duì)策元件。雖然體積小，但在廣頻帶中擁有良好的衰減特性，因此作為車載電子設(shè)備對(duì)于電源線輻射噪音的對(duì)策效果顯著。
// ECU的DC-DC轉(zhuǎn)換器是輻射噪音的主要發(fā)生源
汽車中搭載的ECU在高檔車中可達(dá)到100個(gè)以上。其通過捆扎了由電池供應(yīng)電力的電源線與ECU間用于交換信息的信號(hào)線的線束進(jìn)行連接。圖1所示為車載網(wǎng)絡(luò)的主要噪音發(fā)生源以及傳播途徑。
圖1：車載網(wǎng)絡(luò)電源線中的主要噪音發(fā)生源
// 解決方案：車載電子設(shè)備電源線的輻射噪音對(duì)策
以下根據(jù)評(píng)估以及測(cè)量事例，對(duì)使用TDK 3端子貫通濾波器YFF-AC/AH系列的車載電子設(shè)備電源線的輻射噪音對(duì)策進(jìn)行介紹。
圖2所示為用于調(diào)查車載電子設(shè)備電源電路所產(chǎn)生輻射噪音的評(píng)估電路，以及3m電波暗室法測(cè)量系統(tǒng)的概略圖。通過電纜將相當(dāng)于車載電池的DC電源(12V)與評(píng)估電路(DUT：被測(cè)設(shè)備)進(jìn)行連接，通過相隔3m的天線測(cè)量噪音等級(jí)(電場(chǎng)強(qiáng)度)。
圖2 ：電源線輻射噪音評(píng)估電路與3m法電波暗室測(cè)量系統(tǒng)
EMI試驗(yàn)?zāi)康脑谟诒Ｗo(hù)廣播及電視等車載用接收設(shè)備免受輻射噪音侵?jǐn)_，其國際EMC標(biāo)準(zhǔn)由CISPR25規(guī)定，其限制值遠(yuǎn)比民用設(shè)備更為嚴(yán)厲。
在上述評(píng)估電路中，對(duì)沒有濾波器、插入4器件LPF(低通濾波器)，以及插入3端子貫通濾波器時(shí)的頻率-電場(chǎng)強(qiáng)度(輻射噪音等級(jí))進(jìn)行了比較(圖3)。紅線框表示由極其嚴(yán)格的CISPR25 Class5所規(guī)定的FM帶與地面數(shù)字電視的輻射噪音等級(jí)限度值(limit)。
圖3 ：3端子型貫通濾波器的輻射噪音抑制效果與優(yōu)點(diǎn)
無濾波器時(shí)，地面數(shù)字電視帶中產(chǎn)生了大幅高于限度值等級(jí)的噪音，但插入LPF及3端子貫通濾波器后，噪音等級(jí)被抑制在了限度值以下。但LPF是由2個(gè)MLCC、片狀磁珠以及金屬線圈的4器件濾波器。而3端子貫通濾波器只需1個(gè)器件便可實(shí)現(xiàn)CISPR25 Class5所要求的限制值。在降低元件成本、貼裝成本，節(jié)省貼裝空間等方面，3端子貫通濾波器也是擁有較大優(yōu)勢(shì)的解決方案。
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