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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 3339

0 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 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 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：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　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　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优化滤波电路后测试数据 0
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