數據線扼流圈改善電磁兼容
發布時間:2010-06-01
中心議題:
近年來,汽車內的電子設備比例在顯著增長。這一趨勢的發展使更多功能加入進來,用以提高汽車的安全性、效率、可靠性和便利性,並降低排放。與此相對應的便是針對總線係統提出的日益增加的要求:確保在最多樣化的控製單元之間實施可靠通信。特別是經由總線係統如控製器局域網(CAN)或FlexRay係統控製的對安全性至關重要的應用,必須滿足最高的電磁兼容性規格。數據線中的共模扼流圈(CMC)可加強對由電磁兼容性問題所導致的故障的防護。
當代機動車輛控製功能的複雜性在於三點:更快的數據速率、確定時延性能以及故障容錯功能。以成本考量為主的功能或多媒體功能由LIN(局域互連網)或MOST(媒體導向係統傳輸)總線進行連接,而CAN或FlexRay總線係統則用於對安全至關重要的功能,比如引擎控製、ABS係統以及氣囊等。CAN和FlexRay采用雙絞線,具確定時延性,可實現快速數據速率(CAN總線:1Mbit/s;FlexRay總線:10Mbit/s)。zheliangzhongzongxianxitongdewulicengheshujuchuansongxieyijunyijingguoyouhua,kequebaogaodukekaoxing。buguo,jianyuxiandaicheliangzhujianzengjiadefuzaxing,dandupingjieshangshucuoshibingbunengchedifangzhidiancijianrongxingwentidaozhideguzhang。
數shu據ju線xian扼e流liu圈quan幾ji乎hu存cun在zai於yu所suo有you現xian代dai汽qi車che中zhong。沒mei有you數shu據ju線xian扼e流liu圈quan,就jiu無wu法fa確que保bao汽qi車che電dian子zi設she備bei的de電dian磁ci兼jian容rong性xing和he無wu故gu障zhang運yun轉zhuan。愛ai普pu科ke斯si現xian可ke供gong應ying能neng夠gou滿man足zu汽qi車che具ju體ti要yao求qiu的de、具有不同封裝尺寸和版本的各種型號產品。B82789係列扼流圈專用於功能強大的汽車總線係統,比如CAN或FlexRay。當上述扼流圈應用到數據線上時,就能抑製耦合幹擾並防止數據總線發出幹擾。該係列產品的工作電壓為42VAC或80VDC,扼流圈的額定電感介於11至100mH之間,額定電流介於150~300mA之間。

圖1電磁兼容性測量(於測試板上實施),這一測試結構用於電磁幹擾測量與總線扼流圈效果的測定
總線扼流圈
汽車總線係統必須符合高級電磁兼容性要求:針對瞬變、靜電放電(ESD)及電磁幹擾(EMI)dekangraodu。danshi,zongxianxitongbunengganraoqitadianziyuanjian,yejiushishuo,bixuzuixiaohuaganraofushe。buguo,suizhecheliangneibudianzishebeibilidezengjia,wufazaisuoyoutiaojianxiayuxianceshidiancijianrongxing,zhejiucunzaichuguzhangnaizhikongzhizhuangzhishousundefengxian。aipukesishujuxianeliuquancujinleshangshuwentidejiejue。
[page]
tongchang,bixuyaoqubiechamohegongmoganrao。chamoganraoyushujuxinhaozhonghe,ergongmoganraozeshiduidide,tayuanyubupinghengxinghejishengxiaoying。weizuixiaohuagongmoganrao,bixutebiezhuyizongxianxinhaoxiandebuxian、終端濾波器、連接器、以yi及ji電dian路lu板ban本ben身shen。穿chuan通tong接jie頭tou或huo連lian接jie接jie頭tou的de寄ji生sheng電dian容rong和he電dian感gan,以yi及ji總zong線xian信xin號hao引yin線xian在zai電dian路lu板ban上shang的de布bu局ju都dou可ke能neng會hui引yin起qi不bu對dui稱cheng性xing,並bing產chan生sheng共gong模mo幹gan擾rao。
常用於測L定射頻影響電磁兼容性的方法是Te直接射頻功率注入(DPI)法:將來自信號發生器的信號(最高可達36dBm)耦ou合he到dao總zong線xian引yin線xian中zhong,並bing觀guan察cha信xin號hao輸shu出chu。如ru果guo發fa生sheng故gu障zhang,就jiu記ji錄lu接jie入ru信xin號hao的de信xin號hao電dian平ping。針zhen對dui有you關guan範fan圍wei內nei的de每mei一yi個ge對dui應ying頻pin率lv逐zhu步bu重zhong複fu這zhe一yi流liu程cheng。一yi個ge特te定ding的de總zong線xian結jie構gou的de射she頻pin幹gan擾rao輻fu射she是shi通tong過guo測ce試shi接jie收shou機ji決jue定ding的de,用yong它ta來lai測ce量liang總zong線xian及ji所suo有you輸shu入ru輸shu出chu處chu的de共gong模mo電dian壓ya。
在采用和未采用愛普科斯扼流圈的情況下,我們采用DPI方法分別在測試板上進行射頻抗擾性和幹擾輻射測量。從圖2和圖3中可以看出CAN總線相應結果。顯然,B82789共模扼流圈的使用大大改善了射頻抗擾性。同時,扼流圈在數據線中的使用也大大減少了幹擾輻射。


數據線扼流圈可以顯著提高CAN總(zong)線(xian)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)歐(ou)洲(zhou)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)要(yao)求(qiu)使(shi)用(yong)數(shu)據(ju)線(xian)扼(e)流(liu)圈(quan)的(de)原(yuan)因(yin)。盡(jin)管(guan)較(jiao)高(gao)電(dian)感(gan)的(de)扼(e)流(liu)圈(quan)會(hui)由(you)於(yu)較(jiao)高(gao)的(de)衰(shuai)減(jian)產(chan)生(sheng)較(jiao)好(hao)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing),但(dan)要(yao)選(xuan)擇(ze)最(zui)合(he)適(shi)的(de)扼(e)流(liu)圈(quan),就(jiu)必(bi)須(xu)還(hai)要(yao)考(kao)慮(lv)雜(za)散(san)電(dian)感(gan)、信號完整性、接地漂移以及引線的堅固性等因素。愛普科斯B82789係列的電感範圍為11到100mH。
FlexRay電磁兼容性與電磁幹擾
FlexRay是一個串行的、具確定時延和故障容錯的總線係統。FlexRay由FlexRay聯盟(FlexRayConsortium)定義。FlexRay聯盟於2000由寶馬公司(BMW)、摩托羅拉(現在是飛思卡爾,Freescale)和菲利普(現在是恩智浦,NXP)、博世(Bosch)、通用汽車、大眾汽車公司創建,其它公司後來加入。FlexRay的設計旨在滿足未來汽車網絡的更高要求,特別是快速數據速率、實時響應能力以及故障容錯性能。不過,目前的焦點是更快的數據速率。
物理層應用指南明確指出了對FlexRay網絡數據線扼流圈的總體要求,比如引線電阻(<1W)、電感(>50mH)以及雜散電感(<1mH)。對電磁輻射和電磁幹擾的測定與CAN總線一樣。不過,由於10Mbit/s的更高傳輸率,需要更加仔細地檢查信號完整性。圖4所示為對具有各種電感的扼流圈與不使用扼流圈的測試板進行DPIcedingdexiangyingpinggujieguo。tuwusuoshiweishiyonglingyikuaiceshibanjinxingdianciganraoceliangdejieguo,tongyangshizhenduijuyoubutongdiangandeeliuquan。henmingxiankeyifaxian,shujuxianeliuquandeshiyonggaishanlediancijianrongxingbingjianshaoleganraofushe。dangdiangangenggaoshi,zuoyongjiugengda。buguo,genggaodedianganzhihuiduixinhaowanzhengxingchanshengyidingdefumianyingxiang。[page]


眼圖適於研究FlexRay的信號完整性。如果數據信號的曲線在陰影範圍外,數據傳輸即可得以保障。這些要求可以通過使用電感為100mH的B82789C0104扼流圈來實現(見圖6)。鑒於這些電磁兼容性測量的結果及對數據信號的影響可忽略不計的事實(即信號完整性可得到保障),愛普科斯B82789C0104N002(雙線繞組)扼流圈被選作FlexRay物理層合格測試的參考型號。

圖6信號測量,B82789C0104扼流圈的應用實現與FlexRay物理層規範一致的最佳信號完整性。該扼流圈隨後被選作合格測試的參考型號

模型程序庫為產品開發提供方便
愛ai普pu科ke斯si目mu前qian可ke以yi提ti供gong適shi當dang的de模mo擬ni模mo型xing以yi提ti高gao采cai用yong新xin式shi扼e流liu圈quan的de設she計ji的de效xiao率lv。為wei此ci,扼e流liu圈quan在zai整zheng個ge相xiang關guan頻pin率lv範fan圍wei的de電dian特te性xing已yi定ding義yi並bing包bao括kuo在zai相xiang應ying的de模mo型xing中zhong。因yin為wei終zhong端duan電dian容rong和he電dian感gan以yi及ji連lian接jie的de電dian阻zu都dou取qu決jue於yu用yong戶hu設she計ji,所suo以yi並bing沒mei有you包bao括kuo在zai模mo型xing內nei。客ke戶hu不bu必bi進jin行xing費fei時shi的de整zheng體ti係xi統tong設she計ji,就jiu可ke評ping估gu扼e流liu圈quan的de功gong能neng。愛ai普pu科ke斯si現xian可ke供gong應ying用yong於yu初chu次ci設she計ji評ping估gu的de簡jian易yi模mo型xing,此ci類lei模mo型xing能neng夠gou實shi現xian快kuai速su和he精jing確que的de模mo擬ni。高gao級ji模mo型xing能neng夠gou提ti供gong更geng精jing確que的de模mo擬ni結jie果guo,不bu過guo需xu要yao較jiao長chang的de模mo擬ni時shi間jian。
由愛普科斯生產的控製器局域網(CAN)總線扼流圈可防止汽車網絡中出現的電磁兼容性(EMC)問題,從而提高安全性。FlexRay聯盟已確認SIMDAD1812為合格測試用參考型號。

- 汽車總線扼流圈的功能
- FlexRay電磁兼容性與電磁幹擾
- 區別差模和共模幹擾
- 總線係統必須符合高級電磁兼容性要求
近年來,汽車內的電子設備比例在顯著增長。這一趨勢的發展使更多功能加入進來,用以提高汽車的安全性、效率、可靠性和便利性,並降低排放。與此相對應的便是針對總線係統提出的日益增加的要求:確保在最多樣化的控製單元之間實施可靠通信。特別是經由總線係統如控製器局域網(CAN)或FlexRay係統控製的對安全性至關重要的應用,必須滿足最高的電磁兼容性規格。數據線中的共模扼流圈(CMC)可加強對由電磁兼容性問題所導致的故障的防護。
當代機動車輛控製功能的複雜性在於三點:更快的數據速率、確定時延性能以及故障容錯功能。以成本考量為主的功能或多媒體功能由LIN(局域互連網)或MOST(媒體導向係統傳輸)總線進行連接,而CAN或FlexRay總線係統則用於對安全至關重要的功能,比如引擎控製、ABS係統以及氣囊等。CAN和FlexRay采用雙絞線,具確定時延性,可實現快速數據速率(CAN總線:1Mbit/s;FlexRay總線:10Mbit/s)。zheliangzhongzongxianxitongdewulicengheshujuchuansongxieyijunyijingguoyouhua,kequebaogaodukekaoxing。buguo,jianyuxiandaicheliangzhujianzengjiadefuzaxing,dandupingjieshangshucuoshibingbunengchedifangzhidiancijianrongxingwentidaozhideguzhang。
數shu據ju線xian扼e流liu圈quan幾ji乎hu存cun在zai於yu所suo有you現xian代dai汽qi車che中zhong。沒mei有you數shu據ju線xian扼e流liu圈quan,就jiu無wu法fa確que保bao汽qi車che電dian子zi設she備bei的de電dian磁ci兼jian容rong性xing和he無wu故gu障zhang運yun轉zhuan。愛ai普pu科ke斯si現xian可ke供gong應ying能neng夠gou滿man足zu汽qi車che具ju體ti要yao求qiu的de、具有不同封裝尺寸和版本的各種型號產品。B82789係列扼流圈專用於功能強大的汽車總線係統,比如CAN或FlexRay。當上述扼流圈應用到數據線上時,就能抑製耦合幹擾並防止數據總線發出幹擾。該係列產品的工作電壓為42VAC或80VDC,扼流圈的額定電感介於11至100mH之間,額定電流介於150~300mA之間。

圖1電磁兼容性測量(於測試板上實施),這一測試結構用於電磁幹擾測量與總線扼流圈效果的測定
總線扼流圈
汽車總線係統必須符合高級電磁兼容性要求:針對瞬變、靜電放電(ESD)及電磁幹擾(EMI)dekangraodu。danshi,zongxianxitongbunengganraoqitadianziyuanjian,yejiushishuo,bixuzuixiaohuaganraofushe。buguo,suizhecheliangneibudianzishebeibilidezengjia,wufazaisuoyoutiaojianxiayuxianceshidiancijianrongxing,zhejiucunzaichuguzhangnaizhikongzhizhuangzhishousundefengxian。aipukesishujuxianeliuquancujinleshangshuwentidejiejue。
[page]
tongchang,bixuyaoqubiechamohegongmoganrao。chamoganraoyushujuxinhaozhonghe,ergongmoganraozeshiduidide,tayuanyubupinghengxinghejishengxiaoying。weizuixiaohuagongmoganrao,bixutebiezhuyizongxianxinhaoxiandebuxian、終端濾波器、連接器、以yi及ji電dian路lu板ban本ben身shen。穿chuan通tong接jie頭tou或huo連lian接jie接jie頭tou的de寄ji生sheng電dian容rong和he電dian感gan,以yi及ji總zong線xian信xin號hao引yin線xian在zai電dian路lu板ban上shang的de布bu局ju都dou可ke能neng會hui引yin起qi不bu對dui稱cheng性xing,並bing產chan生sheng共gong模mo幹gan擾rao。
常用於測L定射頻影響電磁兼容性的方法是Te直接射頻功率注入(DPI)法:將來自信號發生器的信號(最高可達36dBm)耦ou合he到dao總zong線xian引yin線xian中zhong,並bing觀guan察cha信xin號hao輸shu出chu。如ru果guo發fa生sheng故gu障zhang,就jiu記ji錄lu接jie入ru信xin號hao的de信xin號hao電dian平ping。針zhen對dui有you關guan範fan圍wei內nei的de每mei一yi個ge對dui應ying頻pin率lv逐zhu步bu重zhong複fu這zhe一yi流liu程cheng。一yi個ge特te定ding的de總zong線xian結jie構gou的de射she頻pin幹gan擾rao輻fu射she是shi通tong過guo測ce試shi接jie收shou機ji決jue定ding的de,用yong它ta來lai測ce量liang總zong線xian及ji所suo有you輸shu入ru輸shu出chu處chu的de共gong模mo電dian壓ya。
在采用和未采用愛普科斯扼流圈的情況下,我們采用DPI方法分別在測試板上進行射頻抗擾性和幹擾輻射測量。從圖2和圖3中可以看出CAN總線相應結果。顯然,B82789共模扼流圈的使用大大改善了射頻抗擾性。同時,扼流圈在數據線中的使用也大大減少了幹擾輻射。


數據線扼流圈可以顯著提高CAN總(zong)線(xian)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)歐(ou)洲(zhou)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)要(yao)求(qiu)使(shi)用(yong)數(shu)據(ju)線(xian)扼(e)流(liu)圈(quan)的(de)原(yuan)因(yin)。盡(jin)管(guan)較(jiao)高(gao)電(dian)感(gan)的(de)扼(e)流(liu)圈(quan)會(hui)由(you)於(yu)較(jiao)高(gao)的(de)衰(shuai)減(jian)產(chan)生(sheng)較(jiao)好(hao)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing),但(dan)要(yao)選(xuan)擇(ze)最(zui)合(he)適(shi)的(de)扼(e)流(liu)圈(quan),就(jiu)必(bi)須(xu)還(hai)要(yao)考(kao)慮(lv)雜(za)散(san)電(dian)感(gan)、信號完整性、接地漂移以及引線的堅固性等因素。愛普科斯B82789係列的電感範圍為11到100mH。
FlexRay電磁兼容性與電磁幹擾
FlexRay是一個串行的、具確定時延和故障容錯的總線係統。FlexRay由FlexRay聯盟(FlexRayConsortium)定義。FlexRay聯盟於2000由寶馬公司(BMW)、摩托羅拉(現在是飛思卡爾,Freescale)和菲利普(現在是恩智浦,NXP)、博世(Bosch)、通用汽車、大眾汽車公司創建,其它公司後來加入。FlexRay的設計旨在滿足未來汽車網絡的更高要求,特別是快速數據速率、實時響應能力以及故障容錯性能。不過,目前的焦點是更快的數據速率。
物理層應用指南明確指出了對FlexRay網絡數據線扼流圈的總體要求,比如引線電阻(<1W)、電感(>50mH)以及雜散電感(<1mH)。對電磁輻射和電磁幹擾的測定與CAN總線一樣。不過,由於10Mbit/s的更高傳輸率,需要更加仔細地檢查信號完整性。圖4所示為對具有各種電感的扼流圈與不使用扼流圈的測試板進行DPIcedingdexiangyingpinggujieguo。tuwusuoshiweishiyonglingyikuaiceshibanjinxingdianciganraoceliangdejieguo,tongyangshizhenduijuyoubutongdiangandeeliuquan。henmingxiankeyifaxian,shujuxianeliuquandeshiyonggaishanlediancijianrongxingbingjianshaoleganraofushe。dangdiangangenggaoshi,zuoyongjiugengda。buguo,genggaodedianganzhihuiduixinhaowanzhengxingchanshengyidingdefumianyingxiang。[page]


眼圖適於研究FlexRay的信號完整性。如果數據信號的曲線在陰影範圍外,數據傳輸即可得以保障。這些要求可以通過使用電感為100mH的B82789C0104扼流圈來實現(見圖6)。鑒於這些電磁兼容性測量的結果及對數據信號的影響可忽略不計的事實(即信號完整性可得到保障),愛普科斯B82789C0104N002(雙線繞組)扼流圈被選作FlexRay物理層合格測試的參考型號。

圖6信號測量,B82789C0104扼流圈的應用實現與FlexRay物理層規範一致的最佳信號完整性。該扼流圈隨後被選作合格測試的參考型號

模型程序庫為產品開發提供方便
愛ai普pu科ke斯si目mu前qian可ke以yi提ti供gong適shi當dang的de模mo擬ni模mo型xing以yi提ti高gao采cai用yong新xin式shi扼e流liu圈quan的de設she計ji的de效xiao率lv。為wei此ci,扼e流liu圈quan在zai整zheng個ge相xiang關guan頻pin率lv範fan圍wei的de電dian特te性xing已yi定ding義yi並bing包bao括kuo在zai相xiang應ying的de模mo型xing中zhong。因yin為wei終zhong端duan電dian容rong和he電dian感gan以yi及ji連lian接jie的de電dian阻zu都dou取qu決jue於yu用yong戶hu設she計ji,所suo以yi並bing沒mei有you包bao括kuo在zai模mo型xing內nei。客ke戶hu不bu必bi進jin行xing費fei時shi的de整zheng體ti係xi統tong設she計ji,就jiu可ke評ping估gu扼e流liu圈quan的de功gong能neng。愛ai普pu科ke斯si現xian可ke供gong應ying用yong於yu初chu次ci設she計ji評ping估gu的de簡jian易yi模mo型xing,此ci類lei模mo型xing能neng夠gou實shi現xian快kuai速su和he精jing確que的de模mo擬ni。高gao級ji模mo型xing能neng夠gou提ti供gong更geng精jing確que的de模mo擬ni結jie果guo,不bu過guo需xu要yao較jiao長chang的de模mo擬ni時shi間jian。
由愛普科斯生產的控製器局域網(CAN)總線扼流圈可防止汽車網絡中出現的電磁兼容性(EMC)問題,從而提高安全性。FlexRay聯盟已確認SIMDAD1812為合格測試用參考型號。

特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 三星上演罕見對峙:工會集會討薪,股東隔街抗議
- 摩爾線程實現DeepSeek-V4“Day-0”支持,國產GPU適配再提速
- 築牢安全防線:智能駕駛邁向規模化應用的關鍵挑戰與破局之道
- GPT-Image 2:99%文字準確率,AI生圖告別“鬼畫符”
- 機器人馬拉鬆的勝負手:藏在主板角落裏的“時鍾戰爭”
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度
usb存儲器
USB連接器
VGA連接器
Vishay
WCDMA功放
WCDMA基帶
Wi-Fi
Wi-Fi芯片
window8
WPG
XILINX
Zigbee
ZigBee Pro
安規電容
按鈕開關
白色家電
保護器件
保險絲管
北鬥定位
北高智

