<p>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。</p>
<p><strong>DC输入滤波器电路基本构成</strong><br />
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。</p>
<p><strong>滤波器构成示例</strong></p>
<p><img alt="滤波器构成示例" data-entity-type="file" data-entity-uuid="ee71e384-d85d-4b5f-bd88-94b5f63f37a1" src="/sites/default/files/inline-images/%E5%9B%BE--3.PNG" /></p>
<p><strong>正常(差分)模式噪声和共模噪声</strong></p>
<p>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。</p>
<p>为正常模式噪声使用电感器、电容器,为共模噪声使用共模滤波器。</p>
<p><strong>传导噪声的传导方式</strong></p>
<p><img alt="传导噪声的传导方式" data-entity-type="file" data-entity-uuid="08bfc92d-d531-4147-a548-fd7539512144" src="/sites/default/files/inline-images/4-5_0.PNG" /></p>
<p><strong>车载ECU用DC-DC转换器的趋势</strong></p>
<p>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。</p>
<p><strong>图6各应用使用的频带</strong></p>
<p><img alt="各应用使用的频带" data-entity-type="file" data-entity-uuid="58f65da7-432f-4b1e-b00f-f0cd7c6a07e4" src="/sites/default/files/inline-images/6_123.png" /></p>
<p><strong>当开关频率变为2MHz时噪声的变化</strong></p>
<p>传导噪声电压法<br />
条件:输入5V-输出1.2V/2A,无输入滤波器<br />
当开关频率达到2MHz时,基本电波达到AM频带以上,FM频带的噪声变大。</p>
<p><img alt="传导噪声电压法" data-entity-type="file" data-entity-uuid="7e4ce2ff-d7ef-4aa6-946d-76b33a39980d" src="/sites/default/files/inline-images/7-8.PNG" /></p>
<p><strong>FM频带的噪声变大的原因</strong><br />
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。</p>
<p>1)当开关的上升速度变快时,高频成分变大。</p>
<p><img alt="当开关的上升速度变快时,高频成分变大" data-entity-type="file" data-entity-uuid="529d7e82-497a-4e98-aaa0-91f9476d5c3e" src="/sites/default/files/inline-images/9-10.PNG" /></p>
<p>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。</p>
<p><img alt="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" data-entity-type="file" data-entity-uuid="ab1caf74-cb54-4aff-af4d-06766cbe0b8a" src="/sites/default/files/inline-images/11_2.PNG" /></p>
<p>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。</p>
<p><img alt="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" data-entity-type="file" data-entity-uuid="7a62180d-3b00-45ef-bdf5-ccab32f6b8a0" src="/sites/default/files/inline-images/12_1.PNG" /></p>
<p><strong>TDK车载电源线路用共模滤波器的特点和产品阵容</strong><br />
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℃”。</p>
<p><strong>应对应用示例</strong></p>
<p><img alt="TDK车载电源线路用共模滤波器的特点和产品阵容" data-entity-type="file" data-entity-uuid="11c99a72-79db-4f77-84aa-96d5e159d160" src="/sites/default/files/inline-images/13_4.PNG" /></p>
<p><strong>产品阵容</strong></p>
<p><img alt="产品阵容" data-entity-type="file" data-entity-uuid="6f49e9aa-285e-440e-82ef-f30dfeb085df" src="/sites/default/files/inline-images/14_3.PNG" /></p>
<p><strong>产品的特点</strong></p>
<p><strong><img alt="产品的特点" data-entity-type="file" data-entity-uuid="656ec4a5-5e38-4bab-a0e2-56c602e3e896" src="/sites/default/files/inline-images/15_1.PNG" /></strong></p>
<p><strong>总结</strong><br />
随着DC-DC转换器的工作频率的高频化,FM频带的噪声对策越来越重要。关键是在采取EMI对策的基础上,划分正常模式噪声和共模噪声,特别是,由于共模引起的噪声有时会受图案及层构成、接地方法的影响。若要采取共模噪声对策,共模滤波器很有效。如下图所示,仅正常模式滤波器无法完全降低50MHz以上的噪声,但同时使用共模滤波器可以降低50MHz以上的噪声。</p>
<p>如果EMI因为共模噪声不合格,使用共模滤波器采取对策很有效,但是之后追加时,需要进行设计变更,所以建议在设计阶段时预先准备好可以搭载的图案。</p>
<p><img alt="共模滤波器" data-entity-type="file" data-entity-uuid="d588d699-761e-4cf2-9a65-7c0065a190d7" src="/sites/default/files/inline-images/16_2.PNG" /></p>
<p>文章来源:<a href="https://product.tdk.com.cn/zh/techlibrary/productoverview/cmf-for-power…;