DC/DC電路噪聲濾波器仿真與驗證
發布時間:2020-12-25 來源:趙明燦 責任編輯:wenwei
【導讀】12月18日深圳舉辦的“擁抱5G與IoT時代——高性能被動元器件發展論壇”期間,村田電子貿易(深圳)有限公司高級工程師江林輝做了題為“汽車零部件電源線噪聲對策的仿真與案例”演講。
據江林輝介紹:“村田提供用於噪聲濾波器shejizhichidefangzhengongju,gaigongjukeyigenjucongwomenzujianzhongxuanzedexiangmulaijisuanhehuizhilvboqidianludecharusunhaotexing,binghuizhituxing。weilezhengmingfangzhengongjudeyouxiaoxing,zuihoubijiaoleshiyongPCB的實際噪聲抑製結果和仿真結果。”

據介紹,汽車當中所用12V輸入5V輸出電源會用到電容、磁珠以及電感,也可以使用它們的組合實現濾波器。
仿真因為要結合實際結果,這裏選用一個12V輸入5V輸出的EUT,其電路簡單,但EMI比較大,開關頻率為380kHz。

需要測量0.15到108MHz下的傳導發射情況。測試設備包括:線路阻抗穩定網絡(LISN)、12V電池、頻譜分析儀,以及吸波暗室。測試設置如下:
下圖是測試結果,仿真將以此作為對比。

下圖定義了這是差模還是共模噪聲,這樣就有利於選擇濾波器。

差模噪聲在全頻段都占主導地位。但30MHz以後,共模噪聲比較高。

基於這個噪聲測試結果,就可以利用村田官網提供的濾波器仿真工具SimSurfing進行仿真,從而選擇合適的濾波器。

仿真軟件當中提供特征參數選擇,包括動力總成/安全以及信息娛樂,以及電源輸入端電感/磁珠/CMCC的額定電流、CMCC的額定電壓以及目標降噪頻率範圍等。點擊開始就可以生成濾波器的模型。然後也可以對所生成模型的參數進行進一步修改。
對於差模濾波,濾波器可以選擇是隻有電容(在1.5MHz左右濾波性能最好)、一個電感一個電容(在20MHz左右性能最好),以及π型濾波器(在全頻段都比前兩者好)。

最後就可以用前麵的PCB進行驗證。
共模噪聲在高頻比較突出,前麵的濾波器濾波效果可能不夠,因此還要為60MHz以後選擇一個濾波器。
總結如下表所示。

另外,EDN小編問到2個問題:
○ 這個仿真軟件是隻針對村田的器件還是也可以用於通用器件?
○ 以及,對於汽車或消費類等不同類別,可靠性不一樣,那麼仿真表現的結果有什麼不同?
對於第一個問題,江林輝答道,這裏一般僅限於村田的料號,而如果用戶想把友商料號的原始信息放進去,所做的工作量就比較大。
duiyudiergewenti,jianglinhuidadao,zhegefangzhenruanjianduiyulvboqibuxuyaokaolvkekaoxing,erzhiyaokaolvdianqixingneng。zhelizuochuzhezhongxuanze,shiweilequfenqicheyule、動力相關或消費類等元器件,因為它們的壽命不同。這樣就可以避免用戶選錯。
以下文章來源於Murata村田中國 ,作者:趙明燦,EDN 電子技術設計
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