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[资料] 宽频电感EMI整改解决汽车电子传导骚扰超标
2019-10-10 15:49:03  584
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背景
几十年来,汽车电子成本占整车比重稳步提升,从1950年的0.91%提高到当前的30%左右,预计2030年有望达到50%的水平。因此小型化,轻量化的汽车电子是未来发展的趋势。宽频电感组成的滤波电路,具有小型化,轻量化、高性能等特点,能够很好的解决汽车电子EMI滤波问题。
宽频电感特点
l  有极好的差模/共模噪声抑制效果,单级滤波性能达到35dB以上;
l  减少滤波电路PCB面积:>70%;
l  降低器件高度:>50%,满足超薄设计要求;
l  具有良好的温度特性,工作温度:-40℃~125℃;
l  符合车规AEC-Q200认证;
l  适用于电源口、信号口、时钟电路、音频电路、CVBS电路等;
具有分布参数的滤波电感,等效模型如下图1所示:
图1.JPG
图1 电感等效模型
电感元件分布参数等效电路除电感L外,还有损耗电阻RL和砸间分布电容CL,随着频率的升高,电感的阻抗特性曲线下图2所示:
图2.JPG
图2 电感阻抗特性曲线
         f0是电感的谐振频率,在频率小于f0的时候,表现为电感特性,当频率大于f0时,电感表现为电容特性。普通的电感砸间分布电容比较大,导致电感谐振频率很低,普通的滤波电感的工作频率一般在30MHz以下。
宽频电感砸间分布电容很小,只有3pf,因此宽频电感的谐振频率很高,在3GHz以内都表现为电感特性。
宽频电感应用实例
         车载USB充电器由于空间限制,滤波电路布局布线呈“U”字形。如下图3所示:
file:///C:\Users\rd0277\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image004.png
图3.JPG
图3  “U”字形布局布线滤波电路
         此滤波电路在其他电路上由于布局布线呈“一”字排列,传导骚扰和辐射骚扰能够满足标准要求,当根据图3进行布局布线的时候,测试结果在高频超标,如下图4所示:
图4.JPG
图4 整改前超标数据
使用宽频滤波电感,滤波元器件大量减少,滤波电路体积有了很大的减小,能够轻松放下滤波电路,不存在“U”字形排列,如下图5所示:
图5.JPG
图5 优化后的滤波电路
         滤波电路由3级滤波优化到1级滤波,成本和空间都有了大大的降低,优化后的测试结果如下图6所示:
图6.JPG
图6优化滤波电路后测试数据

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