車(chē)載電子設(shè)備電源線的輻射噪音對(duì)策有哪些

DC-DC轉(zhuǎn)換器多用作包括ECU（電子控制單元）在內(nèi)的車(chē)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(kāi)關(guān)電源，因此會(huì)因半導(dǎo)體開(kāi)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)?chē)載天線產(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(pán)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(chē)輛連接便利性以及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，車(chē)載電子設(shè)備電源線要求具有萬(wàn)全的輻射噪音對(duì)策。

TDK的車(chē)載用3端子貫通濾波器YFF-AC/AH系列是通過(guò)優(yōu)化材料與設(shè)計(jì)，針對(duì)車(chē)載電子設(shè)備而開(kāi)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(chē)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(chē)中搭載的ECU在高檔車(chē)中可達(dá)到100個(gè)以上。其通過(guò)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(chē)載網(wǎng)絡(luò)的主要噪音發(fā)生源以及傳播途徑。

圖1：車(chē)載網(wǎng)絡(luò)電源線中的主要噪音發(fā)生源

// 解決方案：車(chē)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(chē)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(chē)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(guò)電纜將相當(dāng)于車(chē)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(guò)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(chē)載用接收設(shè)備免受輻射噪音侵?jǐn)_，其國(guó)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(méi)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(wú)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。