安全性和舒适性不断增强的汽车搭载了很多电子设备。电子电路有信号线路和电源线路,需要分别采取防噪声对策。TDK的共模滤波器的特点是可以根据用途分别提出多种产品阵容,准备了追求小型薄型化的产品群、为了在车载用途中能应对严格的环境条件,采用独有端子结构的产品群。本章将介绍电源线路用共模滤波器。 目录 DC输入滤波器电路基本构成 正常(差分)模式噪声和共模噪声 车载ECU用DC-DC转换器的趋势 FM频带的噪声变大的原因 TDK车载电源线路用共模滤波器的特点和产品阵容 总结 电源线路用共模滤波器的应对措施例子 (myTDK) DC输入滤波器电路基本构成 DC输入滤波器电路的滤波构成受基板图案的接地方法很大影响,需要根据使之衰减的频带和噪声传播途径分别使用适当的部件。在EMI对策中,设计初期阶段最好采用能配置电感器(L)、电容器(C)、共模滤波器(CMF)的图案构成。 滤波器构成示例 正常(差分)模式噪声和共模噪声 传导噪声有正常(差分)模式噪声和共模噪声两种。正常模式噪声发生在电路线路之间并逆相流动,共模噪声发生在电路线和接地线路之间并同相流动。采取噪声对策时,需要确认是在哪种模式下发生的,使用适当的对策部件。 传导噪声的传导方式 正常模式噪声 流过电路线路的噪声(在线路中逆相流动) 图4 共模噪声 流过框架地线的噪声(与线路同相流动) 图5 车载ECU用DC-DC转换器的趋势 不断电子化的汽车搭载了很多ECU,需要采取共模噪声的对策。现在的汽车ECU的DC-DC转换器为了避开AM频带,DC-DC转换器的开关频率变为2MHz,高频范围的噪音对策变得很重要。 图6:各应用使用的频带 当开关频率变为2MHz时噪声的变化 传导噪声电压法 条件:输入5V-输出1.2V/2A,无输入滤波器 图7:开关频率:400KHz 图8:开关频率: 2MHz 作为参考,记载CISPR25 Level5(Peak)的标准值 FM频带的噪声变大的原因 FM频带噪声变大的原因是,当开关的上升速度变快时,高频成分变大。由于框架接地的寄生电容,高频成分的共模电流变得容易很快下降。 1)当开关的上升速度变快时,高频成分变大。 图9 图10:梯形波的频谱 2)频率高的成分由于框架接地的寄生电容,共模电流变得容易很快下降。 图11 根据接地方法,寄生电容的变化很大,所以很难预测共模噪声,若要采取共模噪声的对策,共模滤波器很有效 3)如果针对共模的噪声对策不充分,导致误动作的可能性增大。 假设频率80MHz的噪声电流1μA流过了20cm的电缆环面积20cm2。 各模式下的辐射大小 TDK车载电源线路用共模滤波器的特点和产品阵容 TDK正在扩大应对各种DC电源线路的大电流(最大到8A)的产品阵容。产品在广泛的频带内确保高阻抗,使用温度范围应对“Ta(环境温度)=-40~125℃”。 应对应用示例 产品阵容 | Item | 共模阻抗(at 100MHz) | 直流电阻 | 额定电流 | 额定电压 | 绝缘电阻 | (Ω) min. | (Ω) typ. | (mΩ) max. | (A) max. | (V) max. | (MΩ) max. | ACT32P-102-2P-TL003.2x2.5x2.5-10002500.658010ACM55V-701-2PL-TL00(正在开发)5.5x5.5x3.5-700-3.080ACM70V-701-2PL-TL007.0x6.0x3.5500700154.0ACM90V-701-2PL-TL009.0x7.0x4.5500700105.0ACM90V-152-2PL-TL0011001500163.6ACM12V-701-2PL-TL0012.0x11.0x6.050070068.0ACM12V-172-2PL-TL0012001700124.8
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